JP3744647B2

JP3744647B2 - Steering device

Info

Publication number: JP3744647B2
Application number: JP12963397A
Authority: JP
Inventors: 昇源
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH10315995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵取り操作に応じて移動するラック軸の中途部を操舵用の車輪に連結してなるセンタテイクオフ形のラックピニオン式舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の舵取装置の一形式として、舵輪（ステアリングホイール）に連動連結されたピニオンを車体の左右方向に延設されたラック軸の中途部に噛合させてなり、舵取りのための舵輪の回転操作をラック軸の軸長方向の移動に変換し、この移動を左右の操向車輪（一般的には前輪）に伝えて舵取りを行わせる構成としたラックピニオン式の舵取装置がある。
【０００３】
このようなラックピニオン式の舵取装置は、更に、左右の操向車輪との連結のための一対のタイロッドをラック軸の両端部に各別に連結してなるエンドテイクオフ形と、前記タイロッドをラック軸の中途部に一括して連結してなるセンタテイクオフ形とに大別される。これらの内、センタテイクオフ形の舵取装置は、略同位置から左右の車輪に至るタイロッドが長寸となる反面、ラック軸及びこれを支承するラックハウジングの長さを短くでき、また、これらと操向車輪との相対的な位置関係の設定に自由度が大きいという利点を有しており、ラックハウジングの配設に制約がある一部の車種において採用されている。
【０００４】
一方、近年の自動車には、舵取りのための舵輪の操作に要する労力負担を軽減すべく、舵取機構の一部に配された油圧シリンダ（パワーシリンダ）の発生力により舵取りを補助する構成とした油圧式の動力舵取装置（パワーステアリング装置）が広く装備されている。
【０００５】
油圧式の動力舵取装置として構成されたセンタテイクオフ形のラックピニオン式舵取装置は、特公昭51−9978号公報、特開昭56−128271号公報、実開昭57−174275号公報、実公昭63-12047号公報等に開示されており、これらにおいては、ラック軸の一側端部にピストンロッドを、該ラック軸を支承するラックハウジングの同側端部にシリンダチューブを夫々同軸的に連設し、該シリンダチューブに嵌挿されたピストンを前記ピストンロッドの先端に取付ける一方、該ピストンロッドの中途部を、ラックハウジングとシリンダチューブとの境界部において液密に封止することにより操舵補助用のパワーシリンダが構成されている。
【０００６】
以上の如き動力舵取装置において、前記ピストンロッドの中途部の封止は、オイルシール、Ｏリング等のシール部材を内嵌保持し、短寸円筒形をなすシールホルダを、ラックハウジング及びシリンダチューブの境界部分の内側に取り付け、前記シール部材をピストンロッドの外周に摺接せしめて実現されている。
【０００７】
図４（ａ）は、前記特公昭51−9978号公報及び実開昭57−174275号公報に開示された封止構造の説明図である。本図においては、ラックハウジングとシリンダチューブとが、長尺のパイプ材よりなる筒形のハウジングＨとして一体的に構成してあり、該ハウジングＨにシールホルダＳを内嵌し、ハウジングＨの外側から打設された位置決めピンＰを係合せしめて位置決めし、シールホルダＳに内嵌保持されたシール部材Ｓ₁をハウジングＨの軸心部に配されたピストンロッドＲの外周に摺接させて、該ピストンロッドＲの中途を封止する構成となっている。
【０００８】
図４（ｂ）は、前記特開昭56−128271号公報に開示された封止構造の説明図である。本図においては、その外周に固定用のフランジＦを周設してなるシールホルダＳを用い、またラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂とを別体に構成し、これらを、両者の端部間に前記フランジＦを挾持する態様に突き合わせ、この突き合わせ部を外側から全周溶接して、ラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂とを、前記フランジＦを備えるシールホルダＳを含めて一体化させた構成となっている。
【０００９】
図４（ｃ）は、前記実公昭63-12047号公報に開示された封止構造の説明図である。本図においては、図４（ｂ）と同様に、その外周にフランジＦを周設してなるシールホルダＳを用い、またラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂とを別体に構成し、これらを、両者の端部間に前記フランジＦを挾持する態様に突き合わせ、シリンダチューブＨ₂の同側端部の外側に回転自在に取り付けた固定ナットＮを、ラックハウジングＨ₁の同側端部外周に形成されたねじ部に螺合させ、該固定ナットＮを締め付けることにより、ラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂とを、前記フランジＦを備えるシールホルダＳを含めて一体化させた構成となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図４（ａ）に示す第１の封止構造においては、長尺のハウジングＨの一側開口端からシールホルダＳを嵌め込み、所定の位置、具体的には、位置決めピンＰの打設位置に達するまで送り込むという煩雑な位置決め作業が必要であり、この位置決め作業の実施に多大の手間を伴うという問題があった。
【００１１】
図４（ｂ），（ｃ）に示す第２，第３の封止構造においては、別体に構成されたラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂との突き合わせ端部間にシールホルダＳが挾持固定されることから、該シールホルダＳの位置決めの手間が解消される反面、夫々以下の如き問題があった。
【００１２】
図４（ｂ）に示す第２の封止構造においては、ラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂とをこれらの間に挾持されたシールホルダＳと共に一体化すべく行われる溶接に際し、この溶接のための入熱が、シールホルダＳに内嵌保持されたシール部材Ｓ₁に伝わることが避けられず、ゴム材、樹脂材等、一般的に耐熱性に劣る材料からなる前記シール部材Ｓ₁に、変形、変質等の状態変化を引き起こし、所望の封止性能が得られなくなる虞れがある。
【００１３】
そこで実際には、ラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂との溶接を完了した後、これらの間に溶接固定されたシールホルダＳにシール部材Ｓ₁を後付けする組み立て手順が採用されている。ところがこの手順においては、シール部材Ｓ₁の後付けに際し、該シール部材Ｓ₁をシリンダチューブＨ₂の一側開口端から送り込み、他端部に一体化されたシールホルダＳに装着するという、第１の封止構造におけるシールホルダＳの位置決めと同等の手間を要するいう問題があった。
【００１４】
図４（ｃ）に示す第３の封止構造においては、ラックハウジングＨ₁とシリンダチューブＨ₂とが固定ナットＮの締め付けにより一体化され、シールホルダＳが加熱されないことから、該シールホルダＳにシール部材Ｓ₁を組み込んだ状態での一体化が可能である。しかしながら、ラックハウジングＨ₁の側には、固定ナットＮの締め付けのための外周面のねじ加工が、またシリンダチューブＨ₂の側には、固定ナットＮを回転自在に枢支する枢支機構が必要であり、これらの加工に手間を要するという問題があった。
【００１５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、センタテイクオフ形のラックピニオン式舵取装置を動力舵取装置として構成する場合、ラック軸を支承するラックハウジングと、パワーシリンダを構成するシリンダチューブとの間に、ピストンロッドの中途部の封止のためのシールホルダを、組み立て及び加工に手間を要することなく容易に一体化することができ、簡素な構成にて良好な封止性能が得られる封止構造を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明に係る舵取装置は、舵取り操作に応じて軸長方向に移動するラック軸を支承する筒形のラックハウジングの一側にシリンダチューブを同軸的に連結し、該シリンダチューブに嵌挿されたピストンを前記ラック軸の同側に連設されたピストンロッドの先端に取付け、前記ラックハウジングとシリンダチューブとの連結部に配したシールホルダに保持されたシール部材により前記ピストンロッドの中途部を液密に封止して、前記ラック軸に操舵補助力を加えるパワーシリンダを構成してなるラックピニオン式の舵取装置において、前記ラックハウジング又はシリンダチューブの端部の内径を大径として、該ラックハウジング又はシリンダチューブよりも薄肉に設けたかしめ筒と、前記シリンダチューブ又はラックハウジングの端部の外径を小径として、該シリンダチューブ又はラックハウジングよりも薄肉に設けてあり、前記シールホルダを内嵌保持する嵌合部とを備え、前記ラックハウジングとシリンダチューブとは、前記かしめ筒に前記嵌合部を内嵌し、該嵌合部の前記シールホルダの保持領域を先端側に残す位置にて前記かしめ筒の周壁を外側からかしめ、前記嵌合部外周の該当位置に周設された凹溝に係合させて連結してあり、前記シールホルダは、前記かしめ筒の内側にて対向する前記ラックハウジングとシリンダチューブとの端面間にその一部を挾持せしめて固定してあることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、ラックハウジング及びシリンダチューブの一方の端面に同軸的に連設されたかしめ筒に、他方の端部に設けられた嵌合部を内嵌し、前記かしめ筒の内側において、ラックハウジングの端面とシリンダチューブの端面との間にシールホルダの一部を挾み、この状態で前記かしめ筒の周壁を、嵌合部に内嵌されたシールホルダの保持領域を先端側に残した位置にて外側からかしめ、前記嵌合部の外周の該当位置に周設された凹溝に係合させることにより、ラックハウジングとシリンダチューブとを一体的に連結して、これと共にシールホルダを位置決めする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る舵取装置の要部の構成を示す一部破断正面図である。
【００１９】
図中１はラック軸であり、該ラック軸１は、一側端部を閉止された円筒形をなすラックハウジング２の内部に軸長方向への摺動自在に支承されている。ラックハウジング２の閉止端側の中途部には、これと交叉する態様にピニオンハウジング20が連設してあり、該ピニオンハウジング20の内部には、軸心回りでの回転自在にピニオン軸21が支承されている。ピニオンハウジング20の上部へ突出するピニオン軸21の上端部は、図示しない舵輪（ステアリングホイール）に連結されており、該ピニオン軸21は、舵取りのための前記舵輪の操作に応じて軸回りに回転するようになしてある。
【００２０】
ラック軸１は、その外周に適長に亘って形成されたラック歯を備えており、該ラック歯は、ピニオンハウジング20との交叉部において、前記ピニオン軸21の下半部に一体的に形成されたピニオン（図示せず）に噛合させてあり、この噛合により、舵輪の操作に応じたピニオン軸21の回転がラック軸１の軸長方向の摺動に変換されるようになしてある。
【００２１】
一方、ラックハウジング２の他側には、その周壁を所定の長さ範囲に亘って切欠いて窓孔22が形成され、この窓孔22を経てラックハウジング２の外部に露出するラック軸１の同側端部近傍の外周には、一対の固定ボルト40，40によりねじ止め固定された取付ブラケット41を介して、左右の操向車輪への連結のための一対のタイロッド４，４の基端部が連結されており、前述の如く生じるラック軸１の摺動を、これらのタイロッド４，４を介して左右の操向車輪に伝えて舵取りが行われる構成となっている。
【００２２】
ラックハウジング２の外側は、前記窓孔22の形成域を覆う態様に、中央の筒状部の両側に蛇腹状の伸縮部を備える樹脂製のブーツ５により覆われている。前記取付ブラケット41は、その一部に突設された一対のボルトガイド42，42を前記ブーツ５の筒状部に形成された貫通孔に密に係合させ、これらのボルトガイド42，42に挿通された前記固定ボルト40，40により、前記ブーツ５と共にラック軸１の中途部に固定されており、ラックハウジング２の内部での窓孔22の形成範囲内にて生じるラック軸１の両方向の摺動は、前記ブーツ５の両側の伸縮部の伸縮により許容されるようになっている。
【００２３】
タイロッド４，４の連結側のラック軸１の端面には、これと同軸をなしてピストンロッド30が連結され、またラックハウジング２の同側端部には、これと同軸をなしてシリンダチューブ31が連結されており、これらにより操舵補助用のパワーシリンダ３が構成されている。
【００２４】
シリンダチューブ31は、ラックハウジング２との連結端の逆側を閉止してなる有底円筒形の部材であり、ラックハウジング２との連結部には、その内側にシール部材としてのオイルシール60（図２参照）を内嵌保持するシールホルダ６が、後述の如くに取り付けてある。前記ピストンロッド30は、前記オイルシール60によりその中途部を液密に封止してシリンダチューブ31の内部に配されたインナチューブ35の内側に延設されており、この延設端には円板形のピストン32が取付けてある。該ピストン32は、その外側に巻装されたシールリング33を介して前記インナチューブ35に摺動自在に内嵌されている。なお、前記インナチューブ35の一端は、シールホルダ６の同側を他部よりも小径として形成された段部に遊嵌されている。
【００２５】
以上の如くパワーシリンダ３は、ピストン32の両側にて液密に封止された一対の油室をシリンダチューブ31の内側に形成してなり、これらの油室への外部からの油圧送給に応じてピストン32の両側に発生する圧力差の作用により前記ピストンロッド30を軸長方向に押し引きし、該ピストンロッド30の基端に連結された前記ラック軸１に軸長方向の移動力を加える構成となっている。
【００２６】
ピストン32両側の油室は、シリンダチューブ31の外側の該当位置に夫々接続された各別の送油管23，23により、前記ピニオンハウジング20の外側に設けられた一対の送油ポート24，25に接続されている。該ピニオンハウジング20には、舵取りのための舵輪操作に伴って前記ピニオン軸21に加わる操舵トルクに応じて油圧の給排動作を行い、前記送油ポート24，25のいずれかに送出する公知の油圧制御弁が内蔵されており、送油ポート24，25への送出油圧が送油管23，23を経てパワーシリンダ３に送給され、この送給に応じて発生する油圧力がラック軸１に加えられ、前述の如く生じる舵取りが補助される構成となっている。
【００２７】
図２は、以上の如くパワーシリンダ３を構成するシリンダチューブ31とラックハウジング２との連結部近傍の拡大断面図であり、本発明に係る舵取装置の特徴は、両者間にシールホルダ６を挾持して行われる連結態様にある。
【００２８】
ラックハウジング２の連結側端部には、シリンダチューブ31の外径と略等しい内径を有するかしめ筒７が同軸的に連設されている。このかしめ筒７は、ラックハウジング２の内面の加工により、図示の如く一体的に構成してもよく、また、所定の内径を有する筒体を、溶接等の適宜の接合手段により、ラックハウジング２の連結側端部に接合して構成することもできる。
【００２９】
一方、シリンダチューブ31の外周には、連結側端面から所定長離れた位置に、凹形に窪ませてなる凹溝34が周設されている。この凹溝34は、シリンダチューブ31の外面からのプレス加工、外面の切削加工等、適宜の加工法により形成することができる。
【００３０】
このように構成されたラックハウジング２とシリンダチューブ31とは、前者に連設された前記かしめ筒７に後者の端部を内嵌し、該かしめ筒７を、これの内側に位置する前記凹溝34の該当位置において、外面側からかしめることにより、両者間にシールホルダ６を挾持した態様に一体的に連結されている。
【００３１】
シールホルダ６は、その一側端部の内側にシール部材としてのオイルシール60を保持する短寸円筒形の部材であり、他側端部の外周には、半径方向外向きに張り出す態様に固定フランジ61が周設されている。シールホルダ６の外径は、シリンダチューブ31の内径と略等径に、また固定フランジ61の外径は、シリンダチューブ31の外径、及び前記かしめ筒７の内径よりもよりもやや小径としてある。
【００３２】
図３は、シリンダチューブ31とラックハウジング２との連結部の組み付け手順の説明図であり、前述の如く構成されたシールホルダ６は、図３（ａ）に示す如く、オイルシール60の装着側端部を内向きとして、前記シリンダチューブ31の内側に、その連結側端面に前記固定フランジ61が当接する位置まで嵌め込まれる。その後、図３（ｂ）に示す如く、シリンダチューブ31の同側端部をラックハウジング２に連設された前記かしめ筒７の内側に圧入嵌合し、シールチューブ31の端面とラックハウジング２の端面との間に前記固定フランジ61を挾持して、前記シールホルダ６を位置決めし、この状態で前記かしめ筒７を、図３（ｃ）に示す如く、シリンダチューブ31外周の前記凹溝34の該当位置において外側からかしめ、ラックハウジング２とシリンダチューブ31とが連結される。
【００３３】
その後、この組立体にピストンロッド30を挿入し、シリンダチューブ31の内側への前記ピストンロッド30の延設端に、シールリング33を巻装してなるピストン32をナット固定し、次いで、シリンダチューブ31の内側にインナチューブ35を、前記ピストン32に外嵌しつつ挿入し、該インナチューブ35の先端をシールホルダ６の前記段部に遊嵌せしめて、図２に示す如くパワーシリンダ３を構成する。
【００３４】
前述の如く装着されたシールホルダ６は、オイルシール60の装着側をシリンダチューブ31に内嵌することにより半径方向に拘束され、また、シリンダチューブ31とラックハウジング２との間での固定フランジ61の挾持により軸長方向に拘束されて、内側に保持したオイルシール60をピストンロッド30に摺接させた装着状態を確実に保つことができる。また、このようなシールホルダ６の装着は、かしめ筒７を外側からかしめてラックハウジング２とシリンダチューブ31とを連結することにより、シール部材としてのオイルシール60の変形、変質等の状態変化を伴うことなく容易に実現できる。
【００３５】
なお以上の実施の形態においては、ラックハウジング２の端部にかしめ筒７を連設し、これの内部にシリンダチューブ31を内嵌する構成としてあるが、これとは逆に、シリンダチューブ31の端部にかしめ筒７を連設し、該かしめ筒７の内部にラックハウジング２を嵌め込む構成とすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る舵取装置においては、ラックハウジング及びシリンダチューブの一方の端面に連設されたかしめ筒に、他方の端部に設けられ、ピストンロッドの中途部の封止のためのシールホルダを内嵌保持する嵌合部を内嵌し、この状態で前記かしめ筒を、嵌合部内側のシールホルダの保持領域を先端側に残した位置にて外側からかしめ、前記嵌合部の外周に周設された凹溝に係合させ、両者の端面間にシールホルダを挾持固定して連結する構成としてあるから、前記シールホルダを、組み立て及び加工に手間を要することなく確実に一体化することができ、簡素な構成にて良好な封止性能が得られるようになる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る舵取装置の要部の構成を示す一部破断正面図である。
【図２】シリンダチューブとラックハウジングとの連結部近傍の拡大断面図である。
【図３】シリンダチューブとラックハウジングとの連結部の組み付け手順の説明図である。
【図４】従来の封止構造の説明図である。
【符号の説明】
１ラック軸
２ラックハウジング
３パワーシリンダ
４タイロッド
５ブーツ
６シールホルダ
７かしめ筒
30 ピストンロッド
31 シリンダチューブ
60 オイルシール
61 固定フランジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a center take-off type rack and pinion type steering device in which a middle portion of a rack shaft that moves in response to a steering operation is connected to a steering wheel.
[0002]
[Prior art]
As a type of steering device for automobiles, a pinion linked to a steering wheel (steering wheel) is engaged with a middle part of a rack shaft extending in the left-right direction of the vehicle body, and the steering wheel for steering is rotated. There is a rack and pinion type steering device that converts the operation into movement in the axial direction of the rack shaft and transmits this movement to the left and right steering wheels (generally, the front wheels) to perform steering.
[0003]
Such a rack and pinion type steering device further includes an end take-off type in which a pair of tie rods for connection with left and right steering wheels are separately connected to both ends of a rack shaft, and the tie rods are rack-mounted. It is roughly divided into a center take-off type that is connected to the middle part of the shaft in a lump. Of these, the center take-off type steering device has a long tie rod extending from substantially the same position to the left and right wheels, but can shorten the length of the rack shaft and the rack housing that supports it. This has the advantage of having a large degree of freedom in setting the relative positional relationship with the steering wheel, and is used in some vehicle types in which the arrangement of the rack housing is restricted.
[0004]
On the other hand, in recent automobiles, in order to reduce the labor burden required for steering wheel operation for steering, the configuration is such that steering is assisted by the generated force of a hydraulic cylinder (power cylinder) disposed in a part of the steering mechanism. The hydraulic power steering device (power steering device) is widely equipped.
[0005]
The center take-off type rack and pinion type steering device configured as a hydraulic power steering device is disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 51-9978, 56-128271, 57-174275, In these publications, a piston rod is provided at one end of a rack shaft, and a cylinder tube is provided coaxially at the same end of a rack housing that supports the rack shaft. Steering is performed by connecting a piston fitted in the cylinder tube to the tip of the piston rod and sealing the middle of the piston rod in a liquid-tight manner at the boundary between the rack housing and the cylinder tube. An auxiliary power cylinder is configured.
[0006]
In the power steering apparatus as described above, the middle part of the piston rod is sealed by holding a seal member such as an oil seal or an O-ring, and a seal holder having a short cylindrical shape is attached to the rack housing and the cylinder tube. This is realized by attaching the seal member to the outer periphery of the piston rod.
[0007]
FIG. 4A is an explanatory view of the sealing structure disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-9978 and Japanese Utility Model Publication No. 57-174275. In this figure, the rack housing and the cylinder tube are integrally configured as a cylindrical housing H made of a long pipe material, and a seal holder S is fitted into the housing H, and the outside of the housing H The positioning member P placed from is engaged and positioned, and the seal member S ₁ fitted and held in the seal holder S is brought into sliding contact with the outer periphery of the piston rod R disposed in the shaft center portion of the housing H. The piston rod R is sealed in the middle.
[0008]
FIG. 4B is an explanatory view of the sealing structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-128271. In this figure, a seal holder S having a fixing flange F around the outer periphery thereof is used, and the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ are configured separately, and they are connected to the end portions of the two. The flange F is affixed in a sandwiched manner, and the abutting portion is welded all around from the outside so that the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ are integrated including the seal holder S including the flange F. It becomes the composition.
[0009]
FIG. 4C is an explanatory diagram of the sealing structure disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 63-12047. In this figure, as in FIG. 4 (b), a seal holder S having a flange F on its outer periphery is used, and the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ are configured separately. Is fixed to the outer side of the same side end of the cylinder tube H ₂ so that the fixing nut N is rotatably attached to the outer periphery of the same side end of the rack housing H _1. The rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ , including the seal holder S including the flange F, are integrated by screwing into the threaded portion formed in the bracket and tightening the fixing nut N. ing.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first sealing structure shown in FIG. 4A, the seal holder S is fitted from one side opening end of the long housing H, and a predetermined position, specifically, a positioning pin P is placed. There is a problem that a complicated positioning operation of feeding until reaching the position is necessary, and this positioning operation requires a lot of trouble.
[0011]
In the second and third sealing structures shown in FIGS. 4B and 4C, the seal holder S is sandwiched between the butted ends of the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ that are configured separately. Since it is fixed, the trouble of positioning the seal holder S is eliminated, but there are the following problems.
[0012]
In the second sealing structure shown in FIG. 4B, when welding is performed to integrate the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ together with the seal holder S sandwiched between them, the welding is performed. heat input is not it inevitable transmitted to internally fitted retained sealing member S ₁ to the seal holder S, rubber material, resin material or the like, in general, the seal member S ₁ made of a material inferior in heat resistance, There is a possibility that state changes such as deformation and alteration may be caused and desired sealing performance may not be obtained.
[0013]
Therefore, in practice, an assembly procedure is employed in which after the welding of the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ is completed, the seal member S ₁ is retrofitted to the seal holder S which is fixed by welding between them. However, in this procedure, when the seal member S ₁ is retrofitted, the seal member S ₁ is fed from the one side opening end of the cylinder tube H ₂ and is attached to the seal holder S integrated with the other end portion. There is a problem that it takes time and effort equivalent to the positioning of the seal holder S in this sealing structure.
[0014]
In the third sealing structure shown in FIG. 4C, the rack housing H ₁ and the cylinder tube H ₂ are integrated by tightening the fixing nut N, and the seal holder S is not heated. it is possible to integrate the seal member S ₁ in a state incorporated in. However, on the rack housing H ₁ side, there is a threaded outer peripheral surface for tightening the fixing nut N, and on the cylinder tube H ₂ side, there is a pivot mechanism for pivotally supporting the fixing nut N. There is a problem that it is necessary and labor is required for these processes.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in the case where a center take-off type rack and pinion type steering device is configured as a power steering device, a rack housing that supports a rack shaft and a cylinder that constitutes a power cylinder. A seal holder for sealing the middle part of the piston rod can be easily integrated with the tube without requiring assembly and processing, and good sealing performance can be achieved with a simple configuration. It aims at providing the sealing structure obtained.
[0016]
A steering apparatus according to the present invention has a cylinder tube coaxially connected to one side of a cylindrical rack housing that supports a rack shaft that moves in the axial direction in accordance with a steering operation, and is fitted into the cylinder tube. The piston rod is attached to the tip of a piston rod that is connected to the same side of the rack shaft, and the middle portion of the piston rod is sealed by a seal member that is held by a seal holder that is arranged at the connecting portion between the rack housing and the cylinder tube. In a rack-and-pinion type steering device that forms a power cylinder that seals liquid-tightly and applies a steering assist force to the rack shaft, the inner diameter of the end of the rack housing or cylinder tube is set to a large diameter, The caulking cylinder provided thinner than the rack housing or cylinder tube and the outer diameter of the end of the cylinder tube or rack housing As diameter, is provided with thinner than the cylinder tube or the rack housing, and a fitting portion for internally fitted retaining the seal holder, and the rack housing and the cylinder tube, the fitting portion to the caulking tube The inner wall of the caulking tube is caulked from the outside at a position where the holding area of the seal holder of the fitting portion is left on the tip side, and the groove is engaged with a concave groove provided at a corresponding position on the outer periphery of the fitting portion. And the seal holder is fixed by sandwiching a part of the seal holder between the end faces of the rack housing and the cylinder tube facing each other inside the caulking cylinder.
[0017]
In the present invention, the caulking tube which is coaxially provided continuously on one end face of the rack housing and the cylinder tube, and fitted to the fitting portion provided at an end portion of the other hand, in the inside of the caulking tube, A part of the seal holder is sandwiched between the end face of the rack housing and the end face of the cylinder tube, and in this state, the peripheral wall of the caulking cylinder is left on the tip side while the holding area of the seal holder fitted in the fitting portion is left. The rack housing and the cylinder tube are integrally connected together by caulking from the outside at a certain position and engaging with a concave groove provided at a corresponding position on the outer periphery of the fitting portion, and a seal holder is connected thereto. Position.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a partially broken front view showing a configuration of a main part of a steering apparatus according to the present invention.
[0019]
In the figure, reference numeral 1 denotes a rack shaft, and the rack shaft 1 is slidably supported in the axial direction inside a rack housing 2 having a cylindrical shape whose one end is closed. A pinion housing 20 is provided in the middle of the closed end side of the rack housing 2 so as to intersect with the rack housing 2. A pinion shaft 21 is rotatably provided around the shaft center in the pinion housing 20. It is supported. The upper end portion of the pinion shaft 21 protruding to the upper part of the pinion housing 20 is connected to a steering wheel (not shown), and the pinion shaft 21 rotates around the shaft according to the operation of the steering wheel for steering. It is supposed to do.
[0020]
The rack shaft 1 is provided with rack teeth formed on the outer periphery of the rack shaft 1 over an appropriate length, and the rack teeth are formed integrally with the lower half of the pinion shaft 21 at the intersection with the pinion housing 20. The rotation of the pinion shaft 21 corresponding to the operation of the steering wheel is converted into the sliding in the axial direction of the rack shaft 1 by the meshing with the pinion (not shown).
[0021]
On the other hand, a window hole 22 is formed on the other side of the rack housing 2 by notching the peripheral wall over a predetermined length range, and the rack shaft 1 exposed to the outside of the rack housing 2 through the window hole 22 is the same. On the outer periphery in the vicinity of the side end portion, a base end portion of a pair of tie rods 4 and 4 for connection to the left and right steering wheels via a mounting bracket 41 fixed with screws by a pair of fixing bolts 40 and 40 Are coupled, and the sliding of the rack shaft 1 generated as described above is transmitted to the left and right steering wheels via these tie rods 4 and 4 so that steering is performed.
[0022]
The outside of the rack housing 2 is covered with a resin boot 5 having bellows-like expansion and contraction portions on both sides of the central cylindrical portion so as to cover the area where the window hole 22 is formed. The mounting bracket 41 has a pair of bolt guides 42 and 42 projecting from a part thereof closely engaged with a through hole formed in the cylindrical portion of the boot 5, and the bolt guides 42 and 42 are connected to the mounting bracket 41. The fixing bolts 40 and 40 inserted therethrough are fixed to the middle portion of the rack shaft 1 together with the boot 5, and are generated in both directions of the rack shaft 1 within the formation range of the window hole 22 inside the rack housing 2. Sliding is permitted by the expansion and contraction of the expansion / contraction portions on both sides of the boot 5.
[0023]
A piston rod 30 is connected coaxially to the end surface of the rack shaft 1 on the connecting side of the tie rods 4 and 4, and a cylinder tube 31 is connected to the same end of the rack housing 2 coaxially therewith. Are coupled to each other, and a power cylinder 3 for assisting steering is constituted by these components.
[0024]
The cylinder tube 31 is a bottomed cylindrical member formed by closing the opposite side of the connecting end with the rack housing 2. An oil seal 60 (sealing member) is provided inside the connecting portion with the rack housing 2. A seal holder 6 that holds and fits the inside (see FIG. 2) is attached as described later. The piston rod 30 is liquid-tightly sealed by the oil seal 60 and is extended inside an inner tube 35 disposed inside the cylinder tube 31. A plate-shaped piston 32 is installed. The piston 32 is slidably fitted into the inner tube 35 via a seal ring 33 wound around the piston 32. Note that one end of the inner tube 35 is loosely fitted in a step portion formed so that the same side of the seal holder 6 has a smaller diameter than the other portion.
[0025]
As described above, the power cylinder 3 is formed with a pair of oil chambers that are liquid-tightly sealed on both sides of the piston 32 inside the cylinder tube 31 for supplying hydraulic pressure from the outside to these oil chambers. Accordingly, the piston rod 30 is pushed and pulled in the axial length direction by the action of the pressure difference generated on both sides of the piston 32, and the moving force in the axial length direction is applied to the rack shaft 1 connected to the base end of the piston rod 30. It is a configuration to add.
[0026]
The oil chambers on both sides of the piston 32 are connected to a pair of oil feed ports 24, 25 provided outside the pinion housing 20 by separate oil feed pipes 23, 23 respectively connected to corresponding positions outside the cylinder tube 31. It is connected. The pinion housing 20 performs a hydraulic supply / discharge operation according to a steering torque applied to the pinion shaft 21 in accordance with a steering wheel operation for steering, and sends it to either of the oil supply ports 24, 25. A hydraulic control valve is built in, and the hydraulic pressure sent to the oil feed ports 24 and 25 is sent to the power cylinder 3 through the oil feed pipes 23 and 23, and the oil pressure generated in response to this feed is applied to the rack shaft 1. In addition, steering is assisted as described above.
[0027]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the connecting portion between the cylinder tube 31 constituting the power cylinder 3 and the rack housing 2 as described above, and the steering device according to the present invention is characterized in that the seal holder 6 is provided therebetween. It is in the connection mode performed by holding.
[0028]
A caulking cylinder 7 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the cylinder tube 31 is coaxially connected to the connection side end of the rack housing 2. The caulking cylinder 7 may be integrally formed as shown in the figure by machining the inner surface of the rack housing 2, and the cylinder body having a predetermined inner diameter is connected to the rack housing 2 by appropriate joining means such as welding. It can also be configured to be joined to the connecting side end portion.
[0029]
On the other hand, the outer periphery of the cylinder tube 31 is provided with a concave groove 34 that is recessed in a concave shape at a position that is a predetermined length away from the connection side end face. The concave groove 34 can be formed by an appropriate processing method such as pressing from the outer surface of the cylinder tube 31 or cutting of the outer surface.
[0030]
The rack housing 2 and the cylinder tube 31 configured as described above are configured such that the end of the latter is fitted into the caulking cylinder 7 continuously provided to the former, and the caulking cylinder 7 is placed in the concave portion located inside the caulking cylinder 7. By caulking from the outer surface side at a corresponding position of the groove 34, the seal holder 6 is integrally connected to the both sides.
[0031]
The seal holder 6 is a short cylindrical member that holds an oil seal 60 as a seal member on the inner side of one side end portion thereof, and protrudes radially outward on the outer periphery of the other side end portion. A fixed flange 61 is provided around. The outer diameter of the seal holder 6 is substantially equal to the inner diameter of the cylinder tube 31, and the outer diameter of the fixing flange 61 is slightly smaller than the outer diameter of the cylinder tube 31 and the inner diameter of the caulking cylinder 7. .
[0032]
FIG. 3 is an explanatory view of the procedure for assembling the connecting portion between the cylinder tube 31 and the rack housing 2. The seal holder 6 constructed as described above is installed on the oil seal 60 mounting side as shown in FIG. 3 (a). With the end facing inward, the cylinder tube 31 is fitted to the inside of the cylinder tube 31 until the fixed flange 61 comes into contact with the connecting side end face. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the same side end of the cylinder tube 31 is press-fitted into the inside of the caulking cylinder 7 provided continuously to the rack housing 2, and the end surface of the seal tube 31 and the rack housing 2 are The fixing flange 61 is clamped between the end face and the seal holder 6 is positioned. In this state, the caulking cylinder 7 is formed in the concave groove 34 on the outer periphery of the cylinder tube 31 as shown in FIG. The rack housing 2 and the cylinder tube 31 are connected by caulking from the outside at the corresponding position.
[0033]
After that, the piston rod 30 is inserted into this assembly, and the piston 32 formed by winding the seal ring 33 around the extending end of the piston rod 30 inside the cylinder tube 31 is nut-fixed, and then the cylinder tube An inner tube 35 is inserted inside the piston 31 while being externally fitted to the piston 32, and the tip of the inner tube 35 is loosely fitted to the step portion of the seal holder 6 to constitute the power cylinder 3 as shown in FIG. To do.
[0034]
The seal holder 6 mounted as described above is restrained in the radial direction by fitting the mounting side of the oil seal 60 into the cylinder tube 31, and a fixing flange 61 between the cylinder tube 31 and the rack housing 2. It is possible to reliably maintain the mounted state in which the oil seal 60 held inside is slidably contacted with the piston rod 30 by being restrained in the axial direction by holding. In addition, such a seal holder 6 is attached by caulking the caulking cylinder 7 from the outside to connect the rack housing 2 and the cylinder tube 31 to change the state of the oil seal 60 as a seal member, such as deformation and alteration. It can be easily realized without it.
[0035]
In the above embodiment, the caulking cylinder 7 is continuously provided at the end of the rack housing 2 and the cylinder tube 31 is fitted therein. The caulking cylinder 7 may be continuously provided at the end, and the rack housing 2 may be fitted into the caulking cylinder 7.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the steering apparatus according to the present invention, the caulking cylinder continuously provided on one end face of the rack housing and the cylinder tube is provided on the other end, and the middle of the piston rod is sealed. the seal holder to fit into the fitting portion of the inner fitting held for, the caulking tube in this state, a caulking, the fit from the outside of the holding region of the sealing holder of the fitting portion inside at a position leaving the tip end The seal holder is engaged and fixed to the end surface of the joint portion, and the seal holder is clamped and fixed between the two end faces. The present invention has excellent effects, such as being able to be integrated into a single structure and obtaining good sealing performance with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a configuration of a main part of a steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a connecting portion between a cylinder tube and a rack housing.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a procedure for assembling a connecting portion between a cylinder tube and a rack housing.
FIG. 4 is an explanatory view of a conventional sealing structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rack shaft 2 Rack housing 3 Power cylinder 4 Tie rod 5 Boot 6 Seal holder 7 Caulking cylinder
30 Piston rod
31 Cylinder tube
60 Oil seal
61 Fixed flange

Claims

A cylinder tube is coaxially connected to one side of a cylindrical rack housing that supports a rack shaft that moves in the axial direction in response to a steering operation, and a piston fitted into the cylinder tube is connected to the same side of the rack shaft. The piston rod is attached to the tip of the piston rod connected to the rack, and the piston rod is sealed in a liquid-tight manner by a seal member that is held by a seal holder that is disposed at the connecting portion between the rack housing and the cylinder tube. In a rack and pinion type steering device comprising a power cylinder that applies a steering assist force to the rack shaft,
The inner diameter of the end portion of the rack housing or cylinder tube is made larger, the caulking tube provided thinner than the rack housing or cylinder tube, and the outer diameter of the end portion of the cylinder tube or rack housing is made smaller. is provided with thinner than the tube or the rack housing, and a fitting portion for internally fitted retaining the seal holder, and the rack housing and the cylinder tube, and fitted with the fitting portion in the caulking tube, the The peripheral wall of the caulking tube is caulked from the outside at a position where the holding area of the seal holder of the fitting part is left on the tip side, and is engaged with and connected to a concave groove provided at a corresponding position on the outer circumference of the fitting part. A part of the seal holder is sandwiched between end faces of the rack housing and the cylinder tube facing each other inside the caulking cylinder. Steering apparatus characterized by are fixed.