JP3755728B2 - シリンダチューブに対するブラケットの取付構造および取付方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両用パワーステアリング装置のパワーシリンダにおけるシリンダチューブに対するブラケットの取付構造に関し、特に、ブラケット部分の軽量化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリンダチューブに対するブラケットの取付構造としては、例えば、特許第２９４６８２９号公報に記載のものが知られている。
この従来例は、シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向へ摺動可能に組み付けられるピストンと、該ピストンの摺動範囲外における前記シリンダチューブ内に組み付けられて前記ピストンとにより圧力室を形成するシール部材と、前記ピストンの摺動範囲外における前記シリンダチューブに設けた孔に対応して前記シリンダチューブの外周に溶接されてターンチューブが取り付けられるユニオンを備えてなる流体圧力シリンダにおいて、前記シリンダチューブの外周にブラケットを延在させると共に、同ブラケットを前記ユニオンと略同一円周上にて前記シリンダチューブの外周に溶接した構造とすることにより、シリンダチューブに歪みの生じる部位はピストンの摺動範囲外であって作動時にピストンが歪み等の生じる部位を摺動することはなくピストンの摺動が歪み等によって阻害されることがなくなり、従って、ピストンの摺動不良、ピストンの偏摩耗、ピストンによるシール不良等の不具合の発生を防止できるようになるというものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のようにピストンストロークが短いシリンダであれば、それほど大きな問題を生じさせることはないが、ピストンストロークが長くなると、シリンダチューブの長さも長くなることから、以下に述べるような問題点がある。
【０００４】
即ち、従来例では、シリンダチューブの外周にブラケットを延在させると共に、同ブラケットを前記左右両ユニオンと略同一円周上にて前記シリンダチューブの外周にそれぞれ溶接することによりシリンダチューブに対し安定良く取り付け固定するようにしたものであるため、シリンダチューブが長くなると、それに比例してブラケットの長さも長くなり、従って、ブラケット重量が重くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題点に着目してなされたもので、シリンダチューブに対しブラケットを安定良く取り付け固定できると共に、ピストンストロークの長さに係らず装置の軽量化が可能なシリンダチューブに対するブラケットの取付構造を提供すること目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明請求項１記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付構造において、前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成されると共に、軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在し、前記ブラケットがピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定されている手段とした。
【０００７】
請求項２記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、請求項１に記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造において、前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させている手段とした。
【０００８】
請求項３記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付方法では、シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付方法において、前記ブラケットを前記シリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成すると共に、軸方向における一方の端部を前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在させもう一方の端部をピストンの摺動範囲外の部位まで延在させ、前記ブラケットを前記シリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させた状態で該ブラケットをピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定するようにした。
【０００９】
請求項４記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付構造において、前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部を有し、前記シリンダチューブの外周に圧入された筒状部の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在し、前記ブラケットにおける筒状部がピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定されている手段とした。
【００１０】
請求項５記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付方法では、シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付方法において、前記ブラケットとして前記シリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部を有したものを用い、前記筒状部の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在する状態に前記シリンダチューブの外周に筒状部を圧入させ、前記ブラケットにおける筒状部をピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定するようにした。
【００１１】
【作用】
本発明請求項１に記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、上述のように、ブラケットがその軸方向における一方の端部をピストンの摺動範囲外の部位でシリンダチューブに溶接することにより固定されると共に、ピストンの摺動範囲内の部位まで延在するもう一方の端部は溶接されないが、ブラケットがシリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成されることによりシリンダチューブとのガタ付きが防止されるため、ブラケットの軸方向両端部を溶接する必要がない。
従って、シリンダチューブに対しブラケットを安定良く取り付け固定できると共に、ピストンストロークの長さに係らず装置の軽量化が可能となる。
【００１２】
請求項２記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、上述のように、前記ブラケットがシリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させることにより、シリンダチューブに対する抱合力が大きくなり、従って、シリンダチューブとブラケットとの間に作用するモーメントに対しても、更に安定性を高めることができるようになる。
【００１３】
請求項３記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付方法では、上述のような方法を採ることにより、前記請求項２と同様の作用が得られる。
【００１４】
請求項４記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、上述のように、ブラケットがその軸方向における一方の端部をピストンの摺動範囲外の部位でシリンダチューブに溶接することにより固定されると共に、ピストンの摺動範囲内の部位まで延在するもう一方の端部は溶接されないが、ブラケットの筒状部をシリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入されることで、シリンダチューブとのガタ付きが防止されるため、ブラケットの軸方向両端部を溶接する必要がない。
従って、シリンダチューブに対しブラケットを安定良く取り付け固定できると共に、ピストンストロークの長さに係らず装置の軽量化が可能となる。
【００１５】
請求項５記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付方法では、上述のような方法を採ることにより、前記請求項４と同様の作用が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳述する。
なお、この発明の実施の形態１のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造は、パワーステアリンダ装置におけるパワーシリンダに適用した例である。
【００１７】
（発明の実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造が適用されるラックピニオン式パワーステアリング装置、図２は同要部拡大図、図３は図２の III−III 線における縦断面図であり、これらの図において、１はパワーシリンダ、２はシリンダチューブ、３、４はターンチューブ、５、６はユニオン、７は制御弁、８はブラケット、９はピニオン軸である。
【００１８】
前記シリンダチューブ２内には、図示を省略したラックバーの外周に固定されたピストンが、前記両各ターンチューブ３、４がそれぞれ接続された両ユニオン５、６間における所定摺動ストローク範囲Ｓ内において軸方向摺動自在に収容されている。
【００１９】
前記ブラケット８は、図２および図３にその詳細を示すように、帯状板材を前記シリンダチューブ２の外周面に略沿わせる状態で一部切欠円状に湾曲させると共に、該湾曲部８１の両端切欠部分に互いに略平行なフランジ部８２、８２が形成されている。なお、前記湾曲部８１は、図３の拡大断面図に示すように、シリンダチューブ２の外周面の円周方向約８０％の範囲を抱合する長さに形成されている。そして、前記湾曲部８１には、予め軸方向両端部を残して中央部に円周方向に沿った長穴８３が打ち抜き形成されることにより、ユニオン５の挿通部を形成すると共にブラケット８の軽量化を図っている。
【００２０】
前記フランジ部８２、８２は、その一方の側縁部が湾曲部８１の軸方向端部より突出する方向に偏心突出すると共に、該突出部には、一部に回り止め用の平坦部を有する取付穴８４、８４が形成されている。そして、この両取付穴８４、８４には、外周面の一部に回り止め用の平坦部を有すると共に軸心部に車体へ取り付け固定するためのボルト挿通穴８５を有する連結固定部材８６が挿通され、後に詳述するように、両フランジ部８２、８２がこの連結固定部材８６に対し溶接固定されている。
【００２１】
以上のように構成されるブラケット８は、次のようにしてシリンダチューブ２への取り付けが行われている。
まず、シリンダチューブ２に対するブラケット８の装着位置としては、ユニオン５を中心として装着されるもので、即ち、ブラケット８の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動ストローク範囲Ｓ内の部位まで延在し、もう一方の端部がピストンの摺動ストローク範囲Ｓ外の部位まで延在する位置において、ブラケット８の湾曲部８１がシリンダチューブ２の外周面を抱合する状態で装着する。
【００２２】
次に、ブラケット８における両フランジ部８２、８２の両取付穴８４、８４を貫通する状態に連結固定部材８６を挿通した状態で、さらに両フランジ部８２、８２を互いに近付ける方向に所定の力で挟持押圧することにより、ブラケット８の湾曲部８１をシリンダチューブ２の外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させ、この状態で両フランジ部８２、８２を連結固定部材８６に対し溶接固定することにより、前記抱合力を維持させた状態とする。
【００２３】
そして、最後に、ブラケット８の湾曲部８１をピストンの摺動ストローク範囲Ｓ外の部位まで延在した部分でシリンダチューブ２に対し溶接固定することにより、シリンダチューブ２に対するブラケット８の取り付け固定を完了する。
【００２４】
この発明の実施の形態１のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、上述のように、ブラケット８がその軸方向における一方の端部をピストンの摺動ストローク範囲Ｓ外の部位でシリンダチューブ２に溶接することにより固定されると共に、ピストンの摺動ストローク範囲Ｓ内の部位まで延在するもう一方の端部は溶接されないが、ブラケット８の湾曲部８１がシリンダチューブ２の外周円弧面に沿ってその半周以上の約８０％を抱合する円弧状に形成されると共に、所定の抱合力が付与された状態で取り付けられているため、シリンダチューブ２に対しブラケット８を安定良く強固に取り付け固定することができるようになる。
【００２５】
従って、ブラケット８の軸方向両端部をシリンダチューブ２に溶接することなしに、シリンダチューブ２とのガタ付きが防止されるため、ピストンストロークの長さに係らずブラケット８の軸方向長さを短くすることができ、これにより、装置の軽量化が可能となる。
【００２６】
また、前記ブラケット８の湾曲部８１をシリンダチューブ２の外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させることにより、シリンダチューブ２に対する抱合力が大きくなり、従って、シリンダチューブ２とブラケット８との間に作用するモーメントに対しても、更に安定性を高めることができるようになる。
【００２７】
なお、図４は、ピニオン軸９におけるステアリング軸側への接続部分を示す拡大断面図、図５は図４R>４のＡ矢視図であり、両図に示すように、ピニオン軸９におけるギアハウジング１０から外部に突出するセレーション部分９ａの基部に嵌合されたシールカバーを兼ねた位置決め部材１１を備えている。この位置決め部材１１は、ギアハウジングの開口面を覆う蓋状に形成されたシールカバー１１ａからセレーション方向に沿って突出する位置決め用プレート１１ｂが一体に突出形成された構成となっていて、この位置決め用プレート１１ｂにはボルト挿通用切欠部１１ｃが形成された構造となっている。
【００２８】
以上のような位置決め部材１１を備えることにより、ステアリング軸との組み付け工程において、位置合わせの目印が見づらい位置での位置決め作業も、位置決め用プレート１１ｂを頼りに手探りで行うことができるようになり、これにより、作業性を向上させることができるようになる。
【００２９】
また、シールカバー１１ａ部分により、ピニオン軸９とギアハウジング１０との間のシール部に雨水やゴミが侵入するのを防止することができ、これによりシール部の耐久性を向上させることができるようになる。
【００３０】
（発明の実施の形態２）
次に、発明の実施の形態２について説明する。なおこの他の発明の実施の形態２の説明に当たっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分には同様の符号を付けて説明する。
【００３１】
この発明の実施の形態２のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造は、図６にその要部拡大断面図、図７に図６の VII−VII 線における断面図を示すように、ブラケット８が、シリンダチューブ２の外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部８７と、前記連結固定部材８６に予め固定された両フランジ部８２、８２とで構成されている。
【００３２】
前記筒状部８７には、前記発明の実施の形態１における長穴８３に相当する円形穴８８が形成されることにより、ユニオン５の挿通部を形成すると共にブラケット８の軽量化を図っている。
【００３３】
前記フランジ部８２、８２は、その各取付穴８４、８４に連結固定部材８６を予め挿通した状態で溶接固定され、フランジ部８２、８２の基部には前記筒状部８７の円弧状外面に沿って湾曲した取付基部８９、８９が延設されていて、この両取付基部８９、８９を筒状部８７の外周面に溶接固定することにより筒状部８７と一体化されている。
【００３４】
この発明の実施の形態２のブラケット８は、以上のように構成されるため、シリンダチューブ２への取り付けは、まず、筒状部８７をシリンダチューブ２の外周に圧入することにより行われる。そして、シリンダチューブ２に対するブラケット８の圧入装着位置としては、ユニオン５を中心として装着されるもので、即ち、筒状部８７の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動ストローク範囲Ｓ内の部位まで延在し、もう一方の端部がピストンの摺動ストローク範囲Ｓ外の部位まで延在するような位置まで圧入し、この位置において、ブラケット８の筒状部８７をピストンの摺動ストローク範囲Ｓ外の部位まで延在した部分でシリンダチューブ２に対し溶接固定することにより、シリンダチューブ２に対するブラケット８の取り付け固定を行う。
【００３５】
この発明の実施の形態２のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、上述のように、ブラケット８がその軸方向における一方の端部をピストンの摺動ストローク範囲Ｓ外の部位でシリンダチューブ２に溶接することにより固定されると共に、ピストンの摺動ストローク範囲Ｓ内の部位まで延在するもう一方の端部は溶接されないが、筒状部８７がシリンダチューブ２の外周面に圧入されることで、シリンダチューブ２に対しブラケット８を安定良く強固に取り付け固定することができるようになる。
【００３６】
従って、ブラケット８の軸方向両端部をシリンダチューブ２に溶接することなしに、シリンダチューブ２とのガタ付きが防止されるため、ピストンストロークの長さに係らずブラケット８の軸方向長さを短くすることができ、これにより、装置の軽量化が可能となる。
【００３７】
また、前記ブラケット８の筒状部８７をシリンダチューブ２の外周面に所定の圧力で圧入させることにより、シリンダチューブ２に対する抱合力は極めて大きく、従って、シリンダチューブ２とブラケット８との間に作用するモーメントに対しても、更に安定性を高めることができるようになる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３９】
例えば、発明の実施の形態では、流体圧力シリンダとして、復動式の車両用パワーステアリング装置の油圧シリンダに適用した例を示したが、単動式の油圧シリンダ、および、単動式および復動式のエアシリンダ等にも本発明を適用することができる。
【００４０】
また、ブラケットの用途も発明の実施の形態で示したようにシリンダを所定の個所に取り付ける場合に限られず、シリンダに対し各種の機器や配線・配管等を装着しもしくは固定するために用いられる場合等にも本発明を適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明請求項１に記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造にあっては、ブラケットがシリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成されると共に、軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在し、前記ブラケットがピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定されている手段としたことで、前記シリンダチューブに対しブラケットを安定良く取り付け固定できると共に、ピストンストロークの長さに係らず装置の軽量化が可能になるという効果が得られる。
【００４２】
請求項２記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、請求項１に記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造において、前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させている手段としたことで、前記シリンダチューブに対する抱合力が大きくなり、従って、前記シリンダチューブとブラケットとの間に作用するモーメントに対しても、更に安定性を高めることができるようになる。
【００４３】
請求項３記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付方法では、ブラケットをシリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成すると共に、軸方向における一方の端部を前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在させもう一方の端部をピストンの摺動範囲外の部位まで延在させ、前記ブラケットを前記シリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させた状態で該ブラケットをピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定するようにしたことで、前記請求項２と同様の効果が得られる。
【００４４】
請求項４記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造では、ブラケットがシリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部を有し、前記シリンダチューブの外周に圧入された筒状部の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在し、前記ブラケットにおける筒状部がピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定されている手段としたことで、前記請求項２と同様の効果が得られる。
【００４５】
請求項５記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付方法では、ブラケットとしてシリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部を有したものを用い、前記筒状部の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在する状態に前記シリンダチューブの外周に筒状部を圧入させ、前記ブラケットにおける筒状部をピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定するようにしたことで、前記請求項４と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造が適用されたパワーステアリング装置を示す図である。
【図２】図１における要部拡大図である。
【図３】図２における III−III 線における断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるピニオン軸のステアリング軸側への接続部分を示す拡大断面図である。
【図５】図４におけるＡ矢視図である。
【図６】本発明の実施の形態２のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造を示す要部拡大図である。
【図７】図６における VII−VII 線における断面図である。
【符号の説明】
Ｓ ピストンの摺動ストローク範囲
１ パワーシリンダ
２ シリンダチューブ
３ ターンチューブ
４ ターンチューブ
５ ユニオン
６ ユニオン
７ 制御弁
８ ブラケット
９ ピニオン軸
９ａ セレーション部分
１０ ギアハウジング
１１ 位置決め部材
１１ａ シールカバー
１１ｂ 位置決め用プレート
１１ｃ ボルト挿通用切欠部
８１ 湾曲部
８２ フランジ部
８３ 長穴
８４ 取付穴
８５ ボルト挿通穴
８６ 連結固定部材
８７ 筒状部
８８ 円形穴
８９ 取付基部

Claims (5)

1. シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付構造において、
   前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成されると共に、軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在し、前記ブラケットがピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定されていることを特徴とするシリンダチューブに対するブラケットの取付構造。
2. 前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダチューブに対するブラケットの取付構造。
3. シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付方法において、
   前記ブラケットを前記シリンダチューブの外周円弧面に沿ってその半周以上を抱合する円弧状に形成すると共に、軸方向における一方の端部を前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在させもう一方の端部をピストンの摺動範囲外の部位まで延在させ、前記ブラケットを前記シリンダチューブの外周円弧面に圧接する方向に所定の力で抱合させた状態で該ブラケットをピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定するようにしたことを特徴とするシリンダチューブに対するブラケットの取付方法。
4. シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付構造において、
   前記ブラケットが前記シリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部を有し、前記シリンダチューブの外周に圧入された筒状部の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在し、前記ブラケットにおける筒状部がピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定されていることをを特徴とするシリンダチューブに対するブラケットの取付構造。
5. シリンダチューブ内に所定範囲にて軸方向摺動自在に組み付けられるピストンを備えた流体圧力シリンダにおける前記シリンダチューブの外周にブラケットを取り付けるための取付方法において、
   前記ブラケットとして前記シリンダチューブの外周円弧面に所定の力で圧入可能な筒状部を有したものを用い、前記筒状部の軸方向における一方の端部が前記ピストンの摺動範囲内の部位まで延在しもう一方の端部がピストンの摺動範囲外の部位まで延在する状態に前記シリンダチューブの外周に筒状部を圧入させ、前記ブラケットにおける筒状部をピストンの摺動範囲外の部位で前記シリンダチューブに溶接固定するようにしたことを特徴とするシリンダチューブに対するブラケットの取付方法。

Images