JP3914663B2 - 動力舵取り装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の動力舵取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
動力舵取り装置として、例えば、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置がある。このタイプの動力舵取り装置では、自動車のハンドルに連結されるピニオンが回転し、それに伴いラックが車両幅方向に移動して、その結果、車両の操舵がなされる。これとともに、操舵方向と操舵抵抗に応じて油圧制御弁により、油圧ポンプで生成された圧油が、油圧シリンダに供給され、この油圧シリンダがラックに操向操作の補助力を付与するようにしている。
【0003】
上述の油圧シリンダには、圧油を供給する管を接続するためのポートが設けられている。ポートは、油圧シリンダのシリンダチューブの外周面に接合された筒状部材に設けられ、この筒状部材の内面に雌ねじが形成されている。この雌ねじに継手の雄ねじがねじ込まれ、継手を介して管がつながっている。上述の筒状部材とシリンダチューブとは、別部材であり、溶接により両部材間の接合とともに、両部材間からの圧油の封止が行われている。
【0004】
しかしながら、圧油を封止するためには、溶接部に溶接欠陥を含まないような高品質な溶接が必要であるので、溶接作業には高度な技術を要する結果、コストの低減が困難であった。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、製造コストを低減できる動力舵取り装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明の態様は、操舵補助力を発生するための油圧シリンダを構成するシリンダチューブと、このシリンダチューブへ圧油を供給するための管とを、継手を介して接続する動力舵取り装置において、上記シリンダチューブの周面部の一部を膨出して形成された筒状突起の内周面に、継手の雄ねじがねじ込まれる雌ねじが形成され、上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部と単一の部材を用いて一体に形成され、継手は、挿通孔およびこれから交差方向に延びて分岐する分岐孔を含み且つ分岐孔に管を取り付けて保持するハウジングと、上記雄ねじを有するねじ軸、ねじ軸の一端にある頭部およびねじ軸の他端から内部を経て外周面に至る内部孔を含むボルトとを有し、このボルトのねじ軸をハウジングの挿通孔を通してシリンダチューブの雌ねじにねじ込むことにより、ボルトの頭部と筒状突起の端面との間にハウジングを挟持して固定しており、ハウジングの挿通孔の内周面とボルトのねじ軸の外周面との間には環状油路が形成され、シリンダチューブの内部が、ボルトの内部孔、環状油路、及び分岐孔を介して管の内部に連通し、上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部にある下孔にバーリング加工を施して形成されることを特徴とする動力舵取り装置を提供する。本態様によれば、コストが高い溶接を使わずに済むので、製造コストを低減することができる。
【0007】
また、ボルトを締めてハウジングを固定する際に、ハウジングをボルトの回りに回転させて管の向きを自在に設定できるので、管の配置の自由度を高めることができる。
さらに、バーリング加工により、筒状突起を容易且つコスト安価に形成できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の動力舵取り装置を添付図面を参照しつつ説明する。図1は、上述の動力舵取り装置の要部の一部断面図である。
本動力舵取り装置1は、ラック歯2aを有するラック軸2と、ラック歯2aと噛み合うピニオン(図示せず)を含む油圧式パワーアシスト付きのラックアンドピニオン機構を有している。
【0009】
ラック軸2は、車体の左右方向に延設されるシリンダチューブ3およびこのシリンダチューブ3の一端に連なるギヤハウジング4の内部に、軸長方向に摺動自在に支持されている。ラック軸2の両端部は、図示しない前輪にそれぞれ連なるタイロッド5にボールジョイント6を介して連結されている。
ラック軸2の一部にはロッド7が形成され、このロッド7と、ロッド7の周囲を取り囲むシリンダチューブ3との間を、左右一対のロッドシール8で封止することにより、操舵補助力発生用のパワーシリンダ9が構成されている。シリンダチューブ3の一部によってパワーシリンダ9のシリンダ9aが構成されることになる。シリンダ9a内は、ロッド7に一体に設けられたピストン10によって、左右の油室11,12に互いに仕切られている。
【0010】
ギヤハウジング4は、シリンダチューブ3の一端に圧入連結される支持筒部13と、この支持筒部13に対して斜交する態様で上方へ延びる主ハウジング14とを有している。
主ハウジング14の上端部からは、ステアリングホイール15に連結される動力舵取り装置1の入力軸16の上端部が突出している。主ハウジング14内には、図示していないが、ピニオンを形成する出力軸と、入力軸16および出力軸を互いに相対角変位可能に連結するトーションバーとが収容されている。
【0011】
また、主ハウジング14内には、コントロールバルブ17が内蔵され、コントロールバルブ17とパワーシリンダ9の油室11とを継手18を介して連通する管19と、コントロールバルブ17とパワーシリンダ9の油室12とを継手20を介して連通する管21とが設けられている。コントロールバルブ17は、入力軸16および出力軸間の相対角変位に基づいて油圧ポンプPからの圧油を、パワーシリンダ9の左右の油室11,12の一方に択一的に供給するとともに、他方の油室からの油を油タンク22に戻す。
【0012】
継手18,20は、同様に構成されている。例えば、継手18は、シリンダチューブ3と接続するための雄ねじ40(図2参照)を有し、この雄ねじ40を相手方であるシリンダチューブ3の雌ねじ31にねじ込み接続することができる。各継手18,20と、シリンダチューブ3の雌ねじ31の形成部分とが、管19,21とを接続するための接続構造をそれぞれ構成している。
【0013】
本実施の形態では、上述の接続構造に特徴がある。すなわち、シリンダチューブ3の周面部32の一部を膨出して形成された筒状突起33が設けられ、この筒状突起33の内周面34に、継手18の雄ねじ40がねじ込まれる雌ねじ31が形成されている。これにより、接続構造を安価に構成することができる
図2は、接続構造および管の一部断面図である。以下、詳細に説明する。
【0014】
シリンダチューブ3は、シリンダ9aとなる部分でありラック軸3の軸方向に延びる円筒形状の主筒部35と、この主筒部35の周面36に突出する2つの筒状突起33とを有している。2つの筒状突起33は、継手18,20にそれぞれ対応している。主筒部35と筒状突起33とは単一部材からなる。
筒状突起33は、シリンダチューブ3の径方向の外方に延びており、その延びる方向から見たときに断面円形である。筒状突起33の頂部37は、平坦面に形成されている。
【0015】
筒状突起33の内部は、シリンダチューブ3の主筒部35の内部に連通している。筒状突起33の内周面34に、頂部37から所定長さで上述の雌ねじ31が形成されている。雌ねじ31の長さは、継手18の雄ねじ40をねじ込んで固定できるようにされている。
筒状突起33の近傍では、シリンダチューブ3の主筒部35の内面は、その径方向の外方にひろがりながら、滑らかな湾曲面となり、筒状突起33の内周面34につながっている。それゆえ、例えば、組立時にロッドシール8の組み付けを妨げる虞はない。
【0016】
筒状突起33の形成方法としては、図3(a)に示すように、シリンダチューブ3の主筒部35の周面部32に下孔38を形成する。この下孔38は、雌ねじ31よりも小径に形成されている。この下孔38にバーリング加工を施す。例えば、シリンダチューブ3を通る棒状部材に、パンチ部81を設けた工具80を用いて、パンチ部81により下孔38を押し広げつつ、下孔38内にパンチ部81を押し込む。これにより、図3(b)に示すように、下孔38の周縁部が径方向の外方に筒状に延び出して、筒状突起33が形成される。その後、図3(c)に示すように、この筒状突起33の頂部37を平坦面に形成し、内周面に雌ねじ31を形成する。なお、バーリング加工の他、周面を膨出させて筒状突起33を形成できる公知の方法を利用してもよい。
【0017】
継手18は、図2に示すように、筒状突起33の頂部37に配置されて管19を取り付けて保持するハウジング41と、このハウジング41を固定するためのボルト51とを有している。
ハウジング41は、挿通孔42およびこれから直交する方向に延びて分岐する分岐孔43を含み、且つ分岐孔43に管19を取り付けて保持している。ハウジング41は、挿通孔42が形成されている主筒部44と、分岐孔43が形成されている副筒部45とを一体に形成したものであり、副筒部45の端部に管19の端部が接続されている。この管19の接続には公知の接続技術を利用できる。
【0018】
ボルト51は、雄ねじ40を有するねじ軸52と、ねじ軸52の一端にあり六角柱形状の頭部53と、ねじ軸52の他端(頭部53と反対側となる)からねじ軸52の内部を経て外周面54に至る内部孔55とを含む。この内部孔55は、ねじ軸52の他端から所定深さで延びる縦孔56と、この縦孔56の内奥部に連通し且つねじ軸52をその径方向に貫通する横孔57とで形成されている。
【0019】
また、ボルト51の頭部53およびハウジング41の間に介在することによりその間を封止する銅製座金からなるシール部材61と、ハウジング41および筒状突起33の間に介在することによりその間を封止する銅製座金からなるシール部材62とが設けられている。
ボルト51のねじ軸52を、シール部材61、ハウジング41の挿通孔42、およびシール部材62を通してシリンダチューブ3の筒状突起33の雌ねじ31にねじ込むことにより、ボルト51の頭部53と筒状突起33の頂部37の端面との間に、シール部材61、ハウジング41およびシール部材62を挟持して固定している。
【0020】
また、ハウジング41の挿通孔42の内周面46とボルト51のねじ軸52の外周面54との間には環状油路47が形成されている。環状油路47は、挿通孔42の内周面46に周方向に沿ってねじ軸52を取り囲み延びる凹溝である。シリンダチューブ3の内部が、ボルト51の内部孔55、環状油路47、及び分岐孔43を介して管19の内部に連通している。
【0021】
このように本実施の形態によれば、筒状突起33をシリンダチューブ3に膨出形成することにより、従来の高価な溶接作業を行わずに済む結果、製造コストを低減することができる。
また、筒状突起33を膨出形成する作業のためのコストは、従来の溶接作業に比べて、十分に安価である。
【0022】
特に、バーリング加工による場合には、筒状突起33を容易且つコスト安価に形成できるので、製造コストをより一層低減することができる。
ところで、管19,21とシリンダチューブ3とを接続するポートの近傍での管19,21の配置は、通常、自動車の車内の配管のレイアウトに応じて設定されるが、その一方で、管19,21の配置を変えたい場合がある。というのは、配管のレイアウトは、自動車の車種に応じて異なっているし、また、同一車種に用いられる動力舵取り装置であっても、配管のレイアウトが変更されることがあるからである。ところが、従来、ポートから管の延び出す向きは一定に固定されていたので、ポートからの管の配置を変更するのは、手間がかかっていた。例えば、ポートの向きが異なるシリンダチューブを新規に製作しなければならないからである。
【0023】
これに対して本実施の形態の継手18では、ボルト51を締めてハウジング41を固定する際に、ハウジング41をボルト51の回りに回転させて管19の向きを自在に設定できるので、ポートとなる筒状突起33の向きを変えずに、管19の配置の自由度を高めることができる。例えば、管19の向きを変更するには、ボルト51を一旦ゆるめて、ハウジング41を回動可能にし、管19を所要の向きに再設定して、ボルト51を締めてハウジング41を固定すればよい。
【0024】
また、筒状突起33を膨出させて形成したので、従来あった溶接しろを省略できる結果、筒状突起33の突出量を少なくできる。しかも、継手18により管19はシリンダチューブ3の径方向へ延び出すことを回避できる。その結果、例えば、自動車の車内が狭く、シリンダチューブ3からその径方向へ管19を延び出させることが困難な場合であっても、管19を無理なく配置できる。
【0025】
なお、継手18は、上述のものに限定されない。例えば、環状油路47は、ボルト51のねじ軸52の外周面54に窪んで形成されていてもよいし、ねじ軸52の外周面54および挿通孔42の内周面46の両方に形成されていてもよい。
また、筒状突起33に接続する継手18の参考例として図4に示す継手18は、雄ねじ40を有する筒状のねじ軸52と、ねじ軸52の外周面に固定された6角柱形状の角柱部59とを有している。角柱部59は、雄ねじ40を雌ねじ31にねじ込むために設けられている。ねじ軸52は、管19の端部に一体に形成されている。この継手18を介して管19は、筒状突起33からシリンダチューブ3の径方向に延びだすことになる。
【0026】
また、図4に示すシリンダチューブ3には、その周面部32の一部が膨出されて断面山形の周方向に沿う環状部39が形成されている。この環状部39の頂部に、下孔が形成されてここに上述の筒状突起33が膨出形成されている。このように、筒状突起33の周縁部の形状は、円周面に限らず、要は、筒状突起33が膨出形成されていればよい。
【0027】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【0028】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、筒状突起をシリンダチューブに膨出形成することにより、従来の高価な溶接を行わずに済む結果、製造コストを低減することができる。また、管の向きを自在に変更でき、管の配置の自由度を高めることができる。
また、バーリング加工による筒状突起の形成は、容易且つコスト安価なので、製造コストをより一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態の動力舵取り装置の概略構成を示す一部断面正面図である。
【図2】 図1に示す接続構造の一部断面図である。
【図3】 筒状突起の形成方法を説明するためのシリンダチューブの断面図である。
【図4】 参考例における接続構造の分解斜視図である。
Claims (1)
- 操舵補助力を発生するための油圧シリンダを構成するシリンダチューブと、このシリンダチューブへ圧油を供給するための管とを、継手を介して接続する動力舵取り装置において、
上記シリンダチューブの周面部の一部を膨出して形成された筒状突起の内周面に、継手の雄ねじがねじ込まれる雌ねじが形成され、
上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部と単一の部材を用いて一体に形成され、
継手は、挿通孔およびこれから交差方向に延びて分岐する分岐孔を含み且つ分岐孔に管を取り付けて保持するハウジングと、上記雄ねじを有するねじ軸、ねじ軸の一端にある頭部およびねじ軸の他端から内部を経て外周面に至る内部孔を含むボルトとを有し、
このボルトのねじ軸をハウジングの挿通孔を通してシリンダチューブの雌ねじにねじ込むことにより、ボルトの頭部と筒状突起の端面との間にハウジングを挟持して固定しており、
ハウジングの挿通孔の内周面とボルトのねじ軸の外周面との間には環状油路が形成され、シリンダチューブの内部が、ボルトの内部孔、環状油路、及び分岐孔を介して管の内部に連通し、
上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部にある下孔にバーリング加工を施して形成されることを特徴とする動力舵取り装置。
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