JP3945977B2 - Rack and pinion type hydraulic power steering system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるドロップイン構造のラックピニオン式油圧パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4に示すドロップイン構造のラックピニオン式油圧パワーステアリング装置100は、操舵により回転する出力シャフト101の外周に一体形成されるピニオン102をピニオンハウジング103により覆い、そのピニオン102から軸方向に離れた位置において出力シャフト101の周囲に設けられる油圧制御弁104をバルブハウジング105により覆い、その油圧制御弁104により制御される油圧に応じて作動する油圧アクチュエータ(図示省略)により操舵補助力を発生する。そのピニオンハウジング103の一端側内周にバルブハウジング105の一端側外周がOリング113を介して嵌め合わされている。その出力シャフト101は、ピニオンハウジング103内で、ピニオン102と油圧制御弁104との間において転がり軸受106により支持され、ピニオン102よりも油圧制御弁104から離れた側において軸受107により支持される。その転がり軸受106の内輪106aは、出力シャフト101の外周に形成された内輪受け部110と出力シャフト101に嵌め合わされる止め輪111との間に挟まれることで出力シャフト101に固定される。そのピニオンハウジング103内に、その転がり軸受106の外輪106bのピニオン側端面を受ける受け部108が設けられている。その外輪106bは、その受け部108とバルブハウジング105の端面105aとの間に挟まれることで両ハウジング103、105に固定されている。その出力シャフト101の外周とバルブハウジング105の内周との間をシールするオイルシール112が、その油圧制御弁104と転がり軸受106との間に配置されている。また、そのピニオンハウジング103の一端側内周とバルブハウジング105の一端側外周との間にOリング113が配置されることで、両ハウジング103、105内に両者の連結部間から水が浸入するのが防止されている。
【0003】
上記構造においては、バルブハウジング105に油圧制御弁104と出力シャフト101とを組み込んで組み立て体とした後に、その組み立て体における出力シャフト101をピニオンハウジング103に挿入するドロップイン工程の後に、バルブハウジング105とピニオンハウジング103とを連結するだけで組み立てが完了するので、組み立てが作業が簡単化される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、加工公差や組み立て公差により、受け部108とバルブハウジング105の端面105aとの間の距離は、転がり軸受106の外輪106bの軸方向寸法よりも大きくなる。そのため、ハウジング103、105に対して出力シャフト101が軸方向にがたつくという問題がある。そこで、その受け部108と外輪106bとの間に、その隙間に応じたシムを介在させているが、部品点数、組み立て工数が増大するという問題がある。
【0005】
また、両ハウジング103、105内への水の浸入を防止するためにOリング113のような防水部材が必要なことも、部品点数、組み立て工数を増大させる原因になっている。
【0006】
本発明は、上記問題を解決することのできるラックピニオン式油圧パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操舵により回転する出力シャフトと、その出力シャフトの外周に一体的に形成されるピニオンと、そのピニオンに噛み合うラックと、そのピニオンを覆うピニオンハウジングと、そのピニオンから軸方向に離れた位置において、その出力シャフトの周囲に設けられる油圧制御弁と、その油圧制御弁を覆うと共に、そのピニオンハウジングに連結されるバルブハウジングとを備えるラックピニオン式油圧パワーステアリング装置に適用される。
本発明は、そのピニオンと油圧制御弁との間において、その出力シャフトを支持する転がり軸受が設けられ、その転がり軸受の内輪は出力シャフトに固定され、そのピニオンハウジングに、その転がり軸受の外輪のピニオン側端面を受けるピニオン側受け部が設けられ、そのバルブハウジングの端面は、その外輪のバルブ側端面を受けるバルブ側受け部を有し、その出力シャフトの外周とバルブハウジングの内周との間をシールするオイルシールが、その油圧制御弁と転がり軸受との間に配置され、そのオイルシールは、シール材により被覆された環状の芯金を有し、その芯金から出力シャフト径方向外方に延びる介在部が、その芯金と一体成形され、その介在部は、前記バルブ側受け部と外輪のバルブ側端面との間に配置される内方部分と、その外輪のバルブ側端面よりも出力シャフト径方向外方において前記バルブハウジングの端面とピニオンハウジングの端面との間に配置される外方部分とを有し、その介在部の外方部分と前記ピニオンハウジングの端面との間に配置される環状の弾性部材が、その介在部の外方部分に接着され、そのピニオンハウジングとバルブハウジングとの連結により、その外輪と介在部の内方部分とはピニオン側受け部とバルブ側受け部とにより挟み込まれ、且つ、その介在部の外方部分と共に両ハウジングにより挟み込まれる弾性部材が出力シャフト軸方向に圧縮されることを特徴とする。
本発明の構成によれば、出力シャフトを支持する転がり軸受の内輪は出力シャフトに固定され、外輪は介在部の内方部分と共にピニオンハウジングに設けられるピニオン側受け部とバルブハウジングに設けられるバルブ側受け部とに挟み込まれるので、両ハウジングに対する出力シャフトの軸方向のがたつきを防止できる。
その介在部の外方部分と共に両ハウジングにより挟み込まれる弾性部材が出力シャフト軸方向に圧縮されるので、両ハウジングを互いにがたつきなく連結でき、且つ、その弾性部材により両ハウジングへの水の浸入を防止できる。すなわち、その弾性部材が転がり軸受の両ハウジングに対する出力シャフトのがたつきを防止するためのシムと、両ハウジング内への水の浸入を防止する止水部材を兼用する。
さらに、その弾性部材は介在部に接着され、その介在部は、出力シャフトの外周とバルブハウジングの内周との間をシールするオイルシールの芯金と一体成形されていることから、オイルシールと弾性部材の組み込みを同時に行うことができ、組み立て工数を低減できる。
【0008】
そのピニオンハウジングの端面は、その外輪のバルブ側端面よりもピニオン側に配置され、その弾性部材の自然状態での出力シャフト軸方向の肉厚は、そのピニオンハウジングの端面と外輪のバルブ側端面との間の出力シャフト軸方向距離よりも大きくされているのが好ましい。
これにより、その外輪を確実に両受け部により挟み込むと共に弾性部材を圧縮することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1に示すラックピニオン式油圧パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール(図示省略)に連結される入力シャフト2と、この入力シャフト2にトーションバー3を介して連結される出力シャフト4とを備えている。そのトーションバー3はピン5を介して入力シャフト2に連結され、また、セレーション6を介して出力シャフト4に連結されている。これにより、その入力シャフト2と出力シャフト4とは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転する。その出力シャフト4の外周にピニオン7が同行回転するように一体的に形成され、このピニオン7に噛み合うラック8が車輪(図示省略)に連結されている。操舵による入力シャフト2の回転がトーションバー3を介して伝達されることで、出力シャフト4はピニオン7と共に回転し、ラック8は車両幅方向に移動する。このラック8の移動により車輪の舵角が変化する。なお、そのラック8を支持するサポートヨーク16がバネ17の弾力によりラック8に押し付けられている。
【0010】
操舵補助力発生用油圧アクチュエータとして油圧シリンダ12が設けられている。その油圧シリンダ12は、上記ピニオン7とラック8とを覆うピニオンハウジング21により構成されるシリンダチューブと、ラック8に一体に形成されたピストン13と、そのピストン13により仕切られる一対の油室14、15を備える。
【0011】
そのピニオン7から軸方向に離れた位置において、その出力シャフト4の周囲にロータリー式油圧制御弁11が設けられている。その油圧制御弁11は、上記ピニオンハウジング21に連結されるバルブハウジング22により覆われ、上記出力シャフト4に同行回転するように連結される筒状の第1バルブ部材24と、この第1バルブ部材24により覆われる上記入力シャフト2の外周に一体的に設けられる第2バルブ部材25とを有する。その第1バルブ部材24は出力シャフト4の回転によりバルブハウジング22に対して出力シャフト4の軸中心に相対回転する。操舵操舵トルクに応じた入出力シャフト2、4の弾性的な相対回転により両バルブ部材24、25は相対回転する。両バルブ部材24、25の間は弁間油路27とされ、この弁間油路27にポンプPと油圧シリンダ12の各油室14、15が、バルブハウジング22に設けられたポート22a、22c、22eと第1バルブ部材24に形成された油路24a、24b、24cとを介して個別に接続され、また、その弁間油路27にタンクTがバルブハウジング22に設けられたポート22d、入力シャフト2に形成された油路2a、2b、および入力シャフト2とトーションバー3との間を介して接続される。その第1バルブ部材24の外周面とバルブハウジング22の内周面との間に配置されるシールリング26により、各ポート22a、22c、22d、22eの間はシールされている。その弁間油路27に、両バルブ部材24、25の相対回転量に応じて開度が変化する絞りが、その相対回転量に応じてポンプPから吐出される圧油の油圧を制御できるように設けられている。その圧油は、操舵方向に応じて油圧シリンダ12の両油室14、15の中の一方に供給され、他方から油圧制御弁11を介してタンクTに還流する。これにより、その油圧制御弁11により制御される油圧に応じて油圧シリンダ12が作動することで、ラック8に作用する操舵補助力が発生する。その油圧制御弁11は公知のものを用いることができる。
【0012】
その入力シャフト2は、バルブハウジング22内に設けられたボールベアリング31と、出力シャフト4の端部に形成された凹部に嵌め合わされたブッシュ32とにより支持されている。そのベアリング31とブッシュ32との間に上記油圧制御弁11が配置されている。その入力シャフト2の外周とバルブハウジング22の内周との間をシールするオイルシール33が、その油圧制御弁11の反ピニオン側に設けられている。
【0013】
その出力シャフト4は、ピニオン7と油圧制御弁11との間において、バルブハウジング22内に設けられたボールベアリング(転がり軸受)41により支持され、ピニオン7よりも油圧制御弁11から離れた側においてニードルベアリング49により支持されている。
【0014】
図2、図3に示すように、そのボールベアリング41の内輪41aは、出力シャフト4の外周に形成される段差により構成される内輪受け部42と、出力シャフト4の外周に嵌め合わされた止め輪43とにより挟まれることで出力シャフト4に固定されている。
【0015】
そのピニオンハウジング21の内周に形成された段差により、そのボールベアリング41の外輪41bのピニオン側端面を受けるピニオン側受け部44が構成されている。そのバルブハウジング22の端面22aにおける内方側は、その外輪41bのバルブ側端面を受けるバルブ側受け部45とされている。
【0016】
その出力シャフト4の外周とバルブハウジング22の内周との間をシールするオイルシール51が、油圧制御弁11とボールベアリング41との間に配置されている。本実施形態のオイルシール51は、バルブハウジング22の内周に形成された段差22′とボールベアリング41との間に配置されることで位置決めされている。そのオイルシール51は、芯金51aをゴム製シール材51bにより被覆した構成で、そのシール材51bの内周側に出力シャフト4の外周に接するリップ部51b′が設けられている。
【0017】
そのオイルシール51の芯金51aから出力シャフト4の径方向外方に延びる板状の円環形介在部52が、その芯金51aと一体成形されている。その介在部52は内方部分52aと外方部分52bとを有する。その内方部分52aは上記バルブ側受け部45と外輪41bのバルブ側端面との間に配置される。その外方部分52bは、その外輪41bのバルブ側端面よりも出力シャフト径方向外方においてバルブハウジング22の端面22aとピニオンハウジング21の端面21aとの間に配置される。その介在部52の外方部分52bの外周面は、出力シャフト4の外周に接するオイルシール51の内周面と同心の円筒面に沿うものとされている。
【0018】
その介在部52の外方部分52bとピニオンハウジング21の端面21aとの間に配置される円環状の弾性部材53が、その介在部52の外方部分52bに接着されている。その弾性部材53は、本実施形態ではシール材51bと同じゴム製とされている。そのピニオンハウジング21の端面21aは、その外輪41bのバルブ側端面よりも、図3においてt1で示すだけピニオン側に配置されている。その弾性部材53の自然状態での出力シャフト軸方向の肉厚は、図2においてt2で示され、その肉厚t2はピニオンハウジング21の端面と外輪41bのバルブ側端面との間の出力シャフト軸方向距離t1よりも大きくされている。例えば、t1=0.3mmとされ、t2=0.5mmとされる。
【0019】
そのピニオンハウジング21とバルブハウジング22は外方に突出するフランジ21b、22bを有し、一方のフランジ22bに挿通されるボルト55が他方のフランジ21bに形成される雌ねじにねじ合わされることで、両ハウジング21、22は連結される。そのピニオンハウジング21とバルブハウジング22との連結により、上記外輪41bと介在部52の内方部分52aとはピニオン側受け部44とバルブ側受け部45とにより挟み込まれ、且つ、その介在部52の外方部分52bと共に両ハウジング21、22により挟み込まれる弾性部材53は出力シャフト軸方向に圧縮される。例えば、t1=0.3mmとされ、t2=0.5mmとされることで、弾性部材53は0.2mmだけ確実に圧縮される。両フランジ21b、22bの端面21b′、22b′は、ピニオンハウジング21の端面21aと外輪41bのバルブ側端面との間の出力シャフト軸方向距離t1だけ、互いから離間する。これにより、ボルト55により両フランジ21b、22bを締結することで、両フランジ21b、22bは互いの端面に向かい弾性的に撓む。これにより、ボルト55の緩みを防止するための弾力を付与することができる。
【0020】
そのバルブハウジング22のフランジ22bの端面22b′は、バルブ側受け部45を構成するバルブハウジング22の端面22aよりも、オイルシール51の芯金51aにより構成される介在部52の肉厚寸法だけピニオン側に位置されている。これにより、その介在部52を囲むようにバルブハウジング22の端面からピニオン側に向かい延びる周壁面61が形成されている。
【0021】
上記構成によれば、バルブハウジング22に油圧制御弁11と出力シャフト4とを組み込んで組み立て体とした後に、その組み立て体における出力シャフト4をピニオンハウジング21に挿入するドロップイン工程の後に、バルブハウジング22とピニオンハウジング21とがボルト55により連結される。その出力シャフト4を支持するボールベアリング41の内輪41aは出力シャフト4に固定され、外輪41bは介在部52の内方部分52aと共にピニオンハウジング21に設けられるピニオン側受け部44とバルブハウジング22に設けられるバルブ側受け部45とに挟み込まれるので、両ハウジング21、22に対する出力シャフト4の軸方向のがたつきを防止できる。その介在部52の外方部分52bに接着される弾性部材53が、その介在部52の外方部分52bと共に両ハウジング21、22により挟み込まれることで出力シャフト軸方向に圧縮されるので、両ハウジング21、22を互いにがたつきなく連結でき、且つ、その弾性部材53により両ハウジング21、22内への水の浸入を防止できる。すなわち、その弾性部材53がボールベアリング41の両ハウジング21、22に対する出力シャフト4のがたつきを防止するためのシムと、両ハウジング21、22内への水の浸入を防止する止水部材を兼用する。さらに、その弾性部材53が接着されている介在部52は、出力シャフト4の外周とバルブハウジング22の内周との間をシールするオイルシール51の芯金51aと一体成形されていることから、オイルシール51と弾性部材53の組み込みを同時に行うことができ組み立て工数を低減できる。
【0022】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、ピニオンと油圧制御弁との間において出力シャフトを支持するのはボールベアリングに限定されず、転がり軸受であればよい。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジングに対する出力シャフトのがたつき防止と防水のための部品点数、組み立て工数を低減できるラックピニオン式油圧パワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のステアリング装置の断面図
【図2】本発明の実施形態のステアリング装置における要部の組み立て前の断面図
【図3】本発明の実施形態のステアリング装置における要部の組み立て後の断面図
【図4】従来のステアリング装置の断面図
【符号の説明】
1 ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置
4 出力シャフト
7 ピニオン
8 ラック
11 油圧制御弁
12 油圧シリンダ
21 ピニオンハウジング
22 バルブハウジング
24 第1バルブ部材
41 ボールベアリング
41a 内輪
41b 外輪
44 ピニオン側受け部
45 バルブ側受け部
51 オイルシール
51a 芯金
51b シール材
52 介在部
52a 内方部分
52b 外方部分
53 弾性部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called drop-in structure rack and pinion type hydraulic power steering apparatus.
[0002]
[Prior art]
A rack-and-pinion hydraulic power steering apparatus 100 having a drop-in structure shown in FIG. 4 covers a pinion 102 integrally formed on the outer periphery of an output shaft 101 rotated by steering with a pinion housing 103 and is separated from the pinion 102 in the axial direction. A hydraulic control valve 104 provided around the output shaft 101 at a position is covered by a valve housing 105, and a steering assist force is generated by a hydraulic actuator (not shown) that operates according to the hydraulic pressure controlled by the hydraulic control valve 104. The outer periphery on one end side of the valve housing 105 is fitted to the inner periphery on one end side of the pinion housing 103 via an O-ring 113. In the pinion housing 103, the output shaft 101 is supported by a rolling bearing 106 between the pinion 102 and the hydraulic control valve 104, and supported by a bearing 107 on the side farther from the hydraulic control valve 104 than the pinion 102. The inner ring 106 a of the rolling bearing 106 is fixed to the output shaft 101 by being sandwiched between an inner ring receiving portion 110 formed on the outer periphery of the output shaft 101 and a retaining ring 111 fitted to the output shaft 101. In the pinion housing 103, a receiving portion 108 for receiving the pinion side end surface of the outer ring 106b of the rolling bearing 106 is provided. The outer ring 106 b is fixed to both the housings 103 and 105 by being sandwiched between the receiving portion 108 and the end surface 105 a of the valve housing 105. An oil seal 112 that seals between the outer periphery of the output shaft 101 and the inner periphery of the valve housing 105 is disposed between the hydraulic control valve 104 and the rolling bearing 106. Further, the O-ring 113 is disposed between the inner periphery on one end side of the pinion housing 103 and the outer periphery on the one end side of the valve housing 105, so that water enters the housings 103 and 105 from between the connecting portions of both. Is prevented.
[0003]
In the above structure, the hydraulic control valve 104 and the output shaft 101 are assembled into the valve housing 105 to form an assembly, and then the valve housing 105 is inserted after the drop-in process of inserting the output shaft 101 in the assembly into the pinion housing 103. Since the assembly is completed simply by connecting the pinion housing 103 and the pinion housing 103, the assembly is simplified.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, due to processing tolerances and assembly tolerances, the distance between the receiving portion 108 and the end surface 105a of the valve housing 105 is larger than the axial dimension of the outer ring 106b of the rolling bearing 106. Therefore, there is a problem that the output shaft 101 rattles in the axial direction with respect to the housings 103 and 105. Therefore, although a shim corresponding to the gap is interposed between the receiving portion 108 and the outer ring 106b, there is a problem that the number of parts and assembly man-hours increase.
[0005]
In addition, the need for a waterproof member such as an O-ring 113 to prevent water from entering the housings 103 and 105 also increases the number of parts and the number of assembly steps.
[0006]
An object of the present invention is to provide a rack and pinion type hydraulic power steering apparatus that can solve the above-described problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes an output shaft that rotates by steering, a pinion that is integrally formed on the outer periphery of the output shaft, a rack that meshes with the pinion, a pinion housing that covers the pinion, and an axial direction away from the pinion In the position, the present invention is applied to a rack and pinion type hydraulic power steering apparatus including a hydraulic control valve provided around the output shaft and a valve housing that covers the hydraulic control valve and is coupled to the pinion housing.
According to the present invention, a rolling bearing that supports the output shaft is provided between the pinion and the hydraulic control valve, an inner ring of the rolling bearing is fixed to the output shaft, and an outer ring of the rolling bearing is mounted on the pinion housing. A pinion-side receiving portion for receiving the pinion-side end surface is provided, and an end surface of the valve housing has a valve-side receiving portion for receiving the valve-side end surface of the outer ring, between the outer periphery of the output shaft and the inner periphery of the valve housing. An oil seal is disposed between the hydraulic control valve and the rolling bearing, and the oil seal has an annular metal core covered with a sealing material, and the output shaft is radially outward from the metal core. An intermediate portion that is integrally formed with the core metal, and the intermediate portion is disposed between the valve-side receiving portion and the valve-side end surface of the outer ring. An outer portion disposed between the end surface of the valve housing and the end surface of the pinion housing on the outer side in the radial direction of the output shaft with respect to the valve side end surface of the outer ring, and the outer portion of the interposition portion and the pinion An annular elastic member disposed between the end face of the housing is bonded to the outer part of the interposition part, and the outer ring and the inner part of the interposition part are connected to each other by the connection between the pinion housing and the valve housing. An elastic member sandwiched between the side receiving portion and the valve side receiving portion and sandwiched between both housings together with the outer portion of the interposition portion is compressed in the output shaft axial direction.
According to the configuration of the present invention, the inner ring of the rolling bearing that supports the output shaft is fixed to the output shaft, and the outer ring and the inner part of the interposition part together with the pinion side receiving part provided in the pinion housing and the valve side provided in the valve housing Since it is pinched | interposed with a receiving part, the shakiness of the axial direction of the output shaft with respect to both housings can be prevented.
Since the elastic member sandwiched between the two housings together with the outer portion of the interposition portion is compressed in the axial direction of the output shaft, the two housings can be connected to each other without rattling, and water can enter the two housings by the elastic member. Can be prevented. That is, the elastic member serves both as a shim for preventing the output shaft from rattling with respect to both housings of the rolling bearing and a water stop member for preventing water from entering the two housings.
Further, the elastic member is bonded to the interposition part, and the interposition part is integrally formed with an oil seal metal core that seals between the outer periphery of the output shaft and the inner periphery of the valve housing. The elastic member can be incorporated at the same time, and the number of assembly steps can be reduced.
[0008]
The end surface of the pinion housing is arranged closer to the pinion side than the valve side end surface of the outer ring, and the thickness of the elastic member in the output shaft axial direction in the natural state is the end surface of the pinion housing and the valve side end surface of the outer ring. It is preferable to be larger than the output shaft axial distance between the two.
As a result, the outer ring can be reliably sandwiched between the receiving portions and the elastic member can be compressed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A rack and pinion hydraulic power steering apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an input shaft 2 connected to a steering wheel (not shown), and an output shaft 4 connected to the input shaft 2 via a torsion bar 3. Yes. The torsion bar 3 is connected to the input shaft 2 via a pin 5 and connected to the output shaft 4 via a serration 6. Thereby, the input shaft 2 and the output shaft 4 are elastically rotated relative to each other according to the steering torque. A pinion 7 is integrally formed on the outer periphery of the output shaft 4 so as to rotate together, and a rack 8 that meshes with the pinion 7 is connected to a wheel (not shown). The rotation of the input shaft 2 due to the steering is transmitted through the torsion bar 3, so that the output shaft 4 rotates together with the pinion 7, and the rack 8 moves in the vehicle width direction. As the rack 8 moves, the steering angle of the wheels changes. A support yoke 16 that supports the rack 8 is pressed against the rack 8 by the elasticity of the spring 17.
[0010]
A hydraulic cylinder 12 is provided as a hydraulic actuator for generating steering assist force. The hydraulic cylinder 12 includes a cylinder tube configured by a pinion housing 21 that covers the pinion 7 and the rack 8, a piston 13 that is formed integrally with the rack 8, and a pair of oil chambers 14 that are partitioned by the piston 13, 15.
[0011]
A rotary hydraulic control valve 11 is provided around the output shaft 4 at a position away from the pinion 7 in the axial direction. The hydraulic control valve 11 is covered with a valve housing 22 connected to the pinion housing 21 and is connected to the output shaft 4 so as to rotate along with the output shaft 4, and the first valve member 24 and a second valve member 25 provided integrally on the outer periphery of the input shaft 2. The first valve member 24 rotates relative to the valve housing 22 about the axis of the output shaft 4 by the rotation of the output shaft 4. The two valve members 24 and 25 are relatively rotated by elastic relative rotation of the input / output shafts 2 and 4 according to the steering torque. Between the valve members 24 and 25 is an inter-valve oil passage 27. In the inter-valve oil passage 27, the oil chambers 14 and 15 of the pump P and the hydraulic cylinder 12 are ports 22 a and 22 c provided in the valve housing 22. 22e and oil passages 24a, 24b, 24c formed in the first valve member 24, and a port 22d in which a tank T is provided in the valve housing 22 in the inter-valve oil passage 27, The oil passages 2 a and 2 b formed in the input shaft 2 and the input shaft 2 and the torsion bar 3 are connected to each other. The ports 22a, 22c, 22d, and 22e are sealed by a seal ring 26 that is disposed between the outer peripheral surface of the first valve member 24 and the inner peripheral surface of the valve housing 22. In the inter-valve oil passage 27, a throttle whose opening changes in accordance with the relative rotation amount of both valve members 24 and 25 can control the hydraulic pressure of the pressure oil discharged from the pump P in accordance with the relative rotation amount. Is provided. The pressure oil is supplied to one of the oil chambers 14 and 15 of the hydraulic cylinder 12 according to the steering direction, and returns to the tank T via the hydraulic control valve 11 from the other. As a result, the hydraulic cylinder 12 is operated according to the hydraulic pressure controlled by the hydraulic control valve 11, thereby generating a steering assist force that acts on the rack 8. A known valve can be used as the hydraulic control valve 11.
[0012]
The input shaft 2 is supported by a ball bearing 31 provided in the valve housing 22 and a bush 32 fitted in a recess formed at the end of the output shaft 4. The hydraulic control valve 11 is disposed between the bearing 31 and the bush 32. An oil seal 33 that seals between the outer periphery of the input shaft 2 and the inner periphery of the valve housing 22 is provided on the anti-pinion side of the hydraulic control valve 11.
[0013]
The output shaft 4 is supported by a ball bearing (rolling bearing) 41 provided in the valve housing 22 between the pinion 7 and the hydraulic control valve 11, and on the side farther from the hydraulic control valve 11 than the pinion 7. It is supported by a needle bearing 49.
[0014]
As shown in FIGS. 2 and 3, the inner ring 41 a of the ball bearing 41 includes an inner ring receiving portion 42 formed by a step formed on the outer periphery of the output shaft 4, and a retaining ring fitted on the outer periphery of the output shaft 4. It is fixed to the output shaft 4 by being sandwiched by 43.
[0015]
A step formed on the inner periphery of the pinion housing 21 constitutes a pinion-side receiving portion 44 that receives the pinion-side end surface of the outer ring 41 b of the ball bearing 41. The inner side of the end surface 22a of the valve housing 22 is a valve-side receiving portion 45 that receives the valve-side end surface of the outer ring 41b.
[0016]
An oil seal 51 that seals between the outer periphery of the output shaft 4 and the inner periphery of the valve housing 22 is disposed between the hydraulic control valve 11 and the ball bearing 41. The oil seal 51 of the present embodiment is positioned by being disposed between the step 22 ′ formed on the inner periphery of the valve housing 22 and the ball bearing 41. The oil seal 51 has a configuration in which a metal core 51a is covered with a rubber seal material 51b, and a lip portion 51b 'that is in contact with the outer periphery of the output shaft 4 is provided on the inner peripheral side of the seal material 51b.
[0017]
A plate-shaped annular interposition part 52 extending from the metal core 51a of the oil seal 51 to the outside in the radial direction of the output shaft 4 is integrally formed with the metal core 51a. The interposition part 52 has an inner part 52a and an outer part 52b. The inward portion 52a is disposed between the valve side receiving portion 45 and the valve side end surface of the outer ring 41b. The outer portion 52b is disposed between the end surface 22a of the valve housing 22 and the end surface 21a of the pinion housing 21 on the outer side in the radial direction of the output shaft than the valve side end surface of the outer ring 41b. The outer peripheral surface of the outer portion 52 b of the interposition part 52 is set along a cylindrical surface concentric with the inner peripheral surface of the oil seal 51 in contact with the outer periphery of the output shaft 4.
[0018]
An annular elastic member 53 disposed between the outer part 52 b of the interposition part 52 and the end surface 21 a of the pinion housing 21 is bonded to the outer part 52 b of the interposition part 52. The elastic member 53 is made of the same rubber as the sealing material 51b in this embodiment. The end surface 21a of the pinion housing 21 is arranged on the pinion side only as indicated by t1 in FIG. 3 from the valve side end surface of the outer ring 41b. The thickness of the elastic member 53 in the output shaft axial direction in the natural state is indicated by t2 in FIG. 2, and the thickness t2 is the output shaft axis between the end surface of the pinion housing 21 and the valve side end surface of the outer ring 41b. It is made larger than the direction distance t1. For example, t1 = 0.3 mm and t2 = 0.5 mm.
[0019]
The pinion housing 21 and the valve housing 22 have flanges 21b and 22b projecting outward, and a bolt 55 inserted into one flange 22b is screwed into a female screw formed on the other flange 21b. The housings 21 and 22 are connected. Due to the connection between the pinion housing 21 and the valve housing 22, the outer ring 41 b and the inner part 52 a of the interposition part 52 are sandwiched between the pinion side receiving part 44 and the valve side receiving part 45, and The elastic member 53 sandwiched between the housings 21 and 22 together with the outer portion 52b is compressed in the output shaft axial direction. For example, when t1 = 0.3 mm and t2 = 0.5 mm, the elastic member 53 is reliably compressed by 0.2 mm. The end faces 21b 'and 22b' of both flanges 21b and 22b are separated from each other by an output shaft axial distance t1 between the end face 21a of the pinion housing 21 and the valve side end face of the outer ring 41b. Thereby, by fastening both the flanges 21b and 22b with the bolt 55, both the flanges 21b and 22b are elastically bent toward the respective end surfaces. Thereby, the elasticity for preventing loosening of the bolt 55 can be imparted.
[0020]
The end surface 22 b ′ of the flange 22 b of the valve housing 22 has a pinion as much as the thickness of the interposition portion 52 formed by the core metal 51 a of the oil seal 51 rather than the end surface 22 a of the valve housing 22 that forms the valve side receiving portion 45. Located on the side. Thereby, a peripheral wall surface 61 extending from the end face of the valve housing 22 toward the pinion side is formed so as to surround the interposition part 52.
[0021]
According to the above configuration, after the hydraulic control valve 11 and the output shaft 4 are assembled into the valve housing 22 to form an assembly, the valve housing is formed after the drop-in process of inserting the output shaft 4 in the assembly into the pinion housing 21. 22 and the pinion housing 21 are connected by a bolt 55. The inner ring 41 a of the ball bearing 41 that supports the output shaft 4 is fixed to the output shaft 4, and the outer ring 41 b is provided in the pinion side receiving part 44 provided in the pinion housing 21 and the valve housing 22 together with the inner part 52 a of the interposition part 52. Since it is sandwiched between the valve-side receiving portion 45 to be driven, it is possible to prevent the output shaft 4 from rattling in the axial direction with respect to both the housings 21 and 22. The elastic member 53 bonded to the outer part 52b of the interposition part 52 is compressed in the output shaft axial direction by being sandwiched between the housings 21 and 22 together with the outer part 52b of the interposition part 52. 21 and 22 can be connected without rattling, and the elastic member 53 can prevent water from entering the housings 21 and 22. That is, the elastic member 53 includes a shim for preventing the output shaft 4 from rattling with respect to both the housings 21 and 22 of the ball bearing 41, and a water stop member for preventing water from entering the both housings 21 and 22. Combined use. Further, the interposition part 52 to which the elastic member 53 is bonded is integrally formed with a core metal 51a of an oil seal 51 that seals between the outer periphery of the output shaft 4 and the inner periphery of the valve housing 22. The oil seal 51 and the elastic member 53 can be assembled at the same time, and the number of assembly steps can be reduced.
[0022]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the support of the output shaft between the pinion and the hydraulic control valve is not limited to the ball bearing, and may be a rolling bearing.
[0023]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rack and pinion type hydraulic power steering apparatus which can reduce the number of parts for the prevention of rattling of the output shaft with respect to a housing and waterproofing, and an assembly man-hour can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a steering device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view before assembling a main part of a steering device according to an embodiment of the present invention. Sectional view after assembling the part [Fig. 4] Cross-sectional view of a conventional steering device [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rack and pinion type hydraulic power steering device 4 Output shaft 7 Pinion 8 Rack 11 Hydraulic control valve 12 Hydraulic cylinder 21 Pinion housing 22 Valve housing 24 First valve member 41 Ball bearing 41a Inner ring 41b Outer ring 44 Pinion side receiving part 45 Valve side receiving part 51 oil seal 51a metal core 51b seal material 52 interposition part 52a inner part 52b outer part 53 elastic member

Claims (2)

操舵により回転する出力シャフトと、
その出力シャフトの外周に一体的に形成されるピニオンと、
そのピニオンに噛み合うラックと、
そのピニオンを覆うピニオンハウジングと、
そのピニオンから軸方向に離れた位置において、その出力シャフトの周囲に設けられる油圧制御弁と、
その油圧制御弁を覆うと共に、そのピニオンハウジングに連結されるバルブハウジングとを備えるラックピニオン式油圧パワーステアリング装置において、
そのピニオンと油圧制御弁との間において、その出力シャフトを支持する転がり軸受が設けられ、
その転がり軸受の内輪は出力シャフトに固定され、
そのピニオンハウジングに、その転がり軸受の外輪のピニオン側端面を受けるピニオン側受け部が設けられ、
そのバルブハウジングの端面は、その外輪のバルブ側端面を受けるバルブ側受け部を有し、
その出力シャフトの外周とバルブハウジングの内周との間をシールするオイルシールが、その油圧制御弁と転がり軸受との間に配置され、
そのオイルシールは、シール材により被覆された環状の芯金を有し、
その芯金から出力シャフト径方向外方に延びる介在部が、その芯金と一体成形され、
その介在部は、前記バルブ側受け部と外輪のバルブ側端面との間に配置される内方部分と、その外輪のバルブ側端面よりも出力シャフト径方向外方において前記バルブハウジングの端面とピニオンハウジングの端面との間に配置される外方部分とを有し、
その介在部の外方部分と前記ピニオンハウジングの端面との間に配置される環状の弾性部材が、その介在部の外方部分に接着され、
そのピニオンハウジングとバルブハウジングとの連結により、その外輪と介在部の内方部分とはピニオン側受け部とバルブ側受け部とにより挟み込まれ、且つ、その介在部の外方部分と共に両ハウジングにより挟み込まれる弾性部材が出力シャフト軸方向に圧縮されることを特徴とするラックピニオン式油圧パワーステアリング装置。
An output shaft that rotates by steering;
A pinion integrally formed on the outer periphery of the output shaft;
A rack meshing with the pinion,
A pinion housing that covers the pinion;
A hydraulic control valve provided around the output shaft at a position axially away from the pinion;
In a rack and pinion type hydraulic power steering apparatus that covers the hydraulic control valve and includes a valve housing connected to the pinion housing,
Between the pinion and the hydraulic control valve, a rolling bearing that supports the output shaft is provided,
The inner ring of the rolling bearing is fixed to the output shaft,
The pinion housing is provided with a pinion side receiving portion for receiving the pinion side end surface of the outer ring of the rolling bearing,
The end surface of the valve housing has a valve side receiving portion that receives the valve side end surface of the outer ring,
An oil seal that seals between the outer periphery of the output shaft and the inner periphery of the valve housing is disposed between the hydraulic control valve and the rolling bearing,
The oil seal has an annular core covered with a sealing material,
An interposition part extending from the cored bar outward in the radial direction of the output shaft is integrally formed with the cored bar,
The interposition part includes an inner part disposed between the valve side receiving part and the valve side end face of the outer ring, and an end face of the valve housing and a pinion on the outer side in the output shaft radial direction than the valve side end face of the outer ring. An outer portion disposed between the end surface of the housing and
An annular elastic member disposed between the outer part of the interposition part and the end surface of the pinion housing is bonded to the outer part of the interposition part,
Due to the connection between the pinion housing and the valve housing, the outer ring and the inner part of the interposition part are sandwiched between the pinion side receiving part and the valve side receiving part, and are sandwiched by both housings together with the outer part of the interposition part. A rack and pinion type hydraulic power steering device, wherein the elastic member is compressed in the axial direction of the output shaft.
そのピニオンハウジングの端面は、その外輪のバルブ側端面よりもピニオン側に配置され、
その弾性部材の自然状態での出力シャフト軸方向の肉厚は、そのピニオンハウジングの端面と外輪のバルブ側端面との間の出力シャフト軸方向距離よりも大きくされている請求項1に記載のラックピニオン式油圧パワーステアリング装置。
The end surface of the pinion housing is arranged on the pinion side with respect to the valve side end surface of the outer ring,
2. The rack according to claim 1, wherein the thickness of the elastic member in the output shaft axial direction in the natural state is larger than the distance in the output shaft axial direction between the end surface of the pinion housing and the valve side end surface of the outer ring. Pinion type hydraulic power steering device.
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