JP4056168B2 - センターテイクオフ式パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧パワーステアリング装置、電動パワーステアリング装置等のセンターテイクオフ式パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、パワーステアリング装置では、ギアハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、該ギアハウジングにパワーシリンダを結合し、該ラック軸を該パワーシリンダに挿通し、該パワーシリンダの発生推力を該ラック軸に付与して操舵力をアシスト可能としている。そして、これらパワーステアリング装置のうち、実開昭57-174275号公報に記載のセンターテイクオフ式パワーステアリング装置では、左右のタイロッドを該ラック軸の中間部に連結する連結部材を、該パワーシリンダの側壁に形成した窓状部に往復動可能に設けている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来技術には以下の問題点がある。
センターテイクオフ式パワーステアリング装置では、ギアハウジングとパワーシリンダの結合部で、両者の中心軸まわりの回転方向位置が少しでもずれると、タイロッドとラック軸との連結部材がパワーシリンダの窓状部に片あたりする等、スムースに往復動できず損傷の虞がある。
【0006】
本発明の課題は、センターテイクオフ式パワーステアリング装置において、ギアハウジングとパワーシリンダの位置決めの確実を図り、タイロッドとラック軸との連結部材がパワーシリンダの窓状部内をスムースに移動可能とすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、ギアハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、該ギアハウジングにパワーシリンダを結合し、該ラック軸を該パワーシリンダに挿通し、該パワーシリンダの発生推力を該ラック軸に付与して操舵力をアシスト可能としてなり、左右のタイロッドを該ラック軸の中間部に連結する連結部材を、該パワーシリンダの側壁に形成した窓状部に往復動可能に設けてなるセンターテイクオフ式パワーステアリング装置において、該ギアハウジングと該パワーシリンダとを両者の一方に圧入したピンにより両者の中心軸まわりの回転方向に位置決めし、該ギアハウジングと該パワーシリンダの一方に設けたストッパリングと他方に螺着したロックナットとを両者の軸方向で衝合することにより両者を軸方向で固定してなるようにしたものである。
【0012】
【作用】
請求項1の本発明によれば下記の作用がある。
ギアハウジングとパワーシリンダの回転方向の位置決めを、両者間に設けたピンにより確実かつ容易に行うことができる。これにより、ロックナットをギアハウジング(又はパワーシリンダ)に螺着していくときのパワーシリンダ(又はギアハウジング)の回転を固定しておく必要もない。また、タイロッドとラック軸との連結部材と、パワーシリンダの窓状部との回転方向での位置合せも確実となり、連結部材を窓状部の中でスムースに移動できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は油圧パワーステアリングを示す模式図、図2は図1の要部拡大図、図3はロックナットを示す模式図、図4は連結部材を示す模式図、図5はブーツホルダを示す模式図、図6はブーツを示す模式図である。
【0017】
センターテイクオフ式パワーステアリング装置10は、図1に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるギアハウジング11に、不図示の軸受により、ラック軸12を直線移動可能に支持し、ギアハウジング11にパワーシリンダ13を結合するとともに、ラック軸12をパワーシリンダ13に挿通し、パワーシリンダ13を貫通するラック軸12にピストン14を備える。15はラック軸12のためにパワーシリンダ13に設けた軸受、16A、16Bはパワーシリンダ13の第1室、第2室、17A、17Bはオイルシール、18A、18Bはシール押え、19A、19Bはポートである。これにより、油圧パワーステアリング装置10にあっては、パワーシリンダ13の発生推力をラック軸12に付与して操舵力をアシスト可能とする。
【0018】
また、油圧パワーステアリング装置10は、左右のタイロッド21A、21Bをラック軸12の中間部に連結する連結部材22を、パワーシリンダ13の側壁に形成した窓状部13Aに往復動可能としている。このとき、連結部材22は窓状部13Aに摺接可能に挿入されるガイドシュー23と、ガイドシュー23の長手方向の2位置のそれぞれに圧入されるカラー24、24の組立体(図4)である。また、左右のタイロッド21A、21Bは取付部材25に締結される。そして、左右のボルト26、26は、取付部材25と、パワーシリンダ13の窓状部13Aを含む周囲に配置したブーツホルダ27と、連結部材22のカラー24、24を貫通し、それらの取付部材25、ブーツホルダ27、連結部材22をラック軸12の長手方向の2位置のそれぞれに設けた取着座12A、12Aに締結する。
【0019】
尚、ブーツホルダ27は、図5に示す如く、略円筒状をなし、その周方向の一部に設けた平面部の外面側を取付部材25のための取着面27Aとし、その内面側を連結部材22のための取着面27Bとしている。また、ブーツホルダ27は、両端部のそれぞれに後述する左右のブーツ50、50のための第2取付部27C、27Cを備える。
【0020】
また、油圧パワーステアリング装置10は、ギアハウジング11のフランジ11Aに、コントロールバルブ30のバルブハウジング31をボルト31Aにより固定している。コントロールバルブ30は、ステアリングホイールに連動して回転するステアリング軸32をバルブハウジング31に支持し、ステアリング軸32に設けられるロータ(不図示)と、ステアリング軸32に固定のトーションバー32Aの先端部にピニオン(不図示)とともに固定されるスリーブ(不図示)とを、ステアリングホイールに加えたステアリングトルクに応ずるトーションバー32Aの弾性ねじり変形によって相対変位可能に同軸配置し、パワーシリンダ13の第1室17Aと第2室17Bにポンプ側供給流路33とタンク側戻り流路34とを切換制御可能としている。尚、ピニオンは、ラック軸12のラック歯35に噛合いされる。即ち、パワーステアリング装置10にあっては、ポンプからの作動油をコントロールバルブ30からパワーシリンダ13に送り、これによって発生するパワーシリンダ13の推力を前述の如く、ラック軸12に付与し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をアシストするものである。
【0021】
然るに、パワーステアリング装置10にあっては、(A) ギアハウジング11に対するパワーシリンダ13の結合構造、(B) パワーシリンダ13の窓状部13Aのシール構造を以下の如くにしている。
【0022】
(A) ギアハウジング11に対するパワーシリンダ13の結合構造(図2、図3)
ギアハウジング11の端部にパワーシリンダ13の先端部を挿入可能とするボス40を設け、ボス40の奥の端面41の周方向の特定位置にピン42を圧入する(図2)。他方、パワーシリンダ13の先端部の端面の周方向の特定位置にピン42が係合し得る係合溝43を設ける(係合溝43はパワーシリンダ13の外径〜内径の肉厚を径方向に貫通するスリット状をなす、但し係合溝43は係合孔に代えることもできる)(図2)。これにより、ギアハウジング11とパワーシリンダ13は、ギアハウジング11側のピン42にパワーシリンダ13の係合溝43を係合させ、両者の中心軸まわりの回転方向の位置決めを行い、結果として、ギアハウジング11に支持されるラック軸12に前述の如く固定されるタイロッド21A、21Bのための連結部材22のガイドシュー23と、パワーシリンダ13の窓状部13Aの上述回転方向での相対位置を合致せしめる。
【0023】
また、パワーシリンダ13の先端部で、ギアハウジング11のボス40に挿入される部分の外周部に設けたリング状溝45にはC字状ストッパリング46が係着される。他方、ギアハウジング11のボス40の開口部に設けたねじ部47にはロックナット48が螺着され、ロックナット48の先端面48Aを軸方向でストッパリング46に衝合することにより、ギアハウジング11とパワーシリンダ13を軸方向で固定化できる。尚、ロックナット48は、図3に示す如く、先端面48Aをストッパリング46の外周に適合する円弧状面とされ、基端部には回転操作工具を係止するための操作凹部48Bを備える。
【0024】
(B) パワーシリンダ13の窓状部13Aのシール構造(図2、図5、図6)
パワーシリンダ13の窓状部13Aは、図2に示す如く、前述した左右のタイロッド21A、21Bの連結部材22に固定したブーツホルダ27と、樹脂、ゴム等からなる左右のブーツ50、50により被覆されて防水シールされる。即ち、ブーツホルダ27は前述の如く、連結部材22に固定されてパワーシリンダ13の周囲に配置され、左側のブーツ50は一端大径取付部51をギアハウジング11のボス40の外周部に設けた第1取付部61Aに締結バンド62Aにより取着されるとともに、他端小径取付部52をブーツホルダ27の左側の第2取付部27Cに締結バンド63により取着されてパワーシリンダ13の周囲に延在され、右側のブーツ50は一端大径取付部51をパワーシリンダ13の外周部に設けた第1取付部61Bに締結バンド62Bにより取着されるとともに、他端小径取付部52をブーツホルダ27の右側の第2取付部27Cに締結バンド63により取着されてパワーシリンダ13の周囲に延在され、結果として、ブーツホルダ27、左右のブーツ50、50の3者により窓状部13Aを外界に対して防水シールする。
【0025】
このとき、左右のブーツ50は、図6に示す如く、蛇腹状をなし、ギアハウジング11もしくはパワーシリンダ13の第1取付部61A、61Bに取付られる大径取付部51の側から、ブーツホルダ27の第2取付部27Cに取付られる小径取付部52の側に向けて(1) 外径はストレート状とし、(2) 内径は大径取付部51の側から次第に縮径したテーパ部53と、小径取付部52の側でこのテーパ部53の最小内径をストレート状に延在したストレート部54とからなるものとされている。
【0026】
また、ブーツ50にあっては、大径取付部51の側から小径取付部52の側に向けて、肉厚tを、t1<t2<t3の如くに変化させている(図6)。
【0027】
尚、パワーステアリング装置10にあっては、パワーシリンダ13を貫通したラック軸12の端部にブーツ取付部材71を螺着し、ブーツ72の一端部をパワーシリンダ13の端部の外周部に設けた取付部73に締結バンド74で取着するとともに、ブーツ72の他端部をブーツ取付部材71の取付部71Aに締結リング75で取着してある。そして、ラック軸12は、このブーツ72のシール空間を、前述のブーツホルダ27、左右のブーツ50、50によるシール空間に連通する連通路76、76A、76Bを備える。
【0028】
従って、本実施形態によれば以下の作用がある。
▲1▼ギアハウジング11とパワーシリンダ13の回転方向の位置決めを、両者間に設けたピン42により確実かつ容易に行うことができる。これにより、ロックナット48をギアハウジング11(又はパワーシリンダ13)に螺着していくときのパワーシリンダ13(又はギアハウジング11)の回転を固定しておく必要もない。また、タイロッド21A、21Bとラック軸12との連結部材22と、パワーシリンダ13の窓状部13Aとの回転方向での位置合せも確実となり、連結部材22を窓状部13Aの中でスムースに移動できる。
【0029】
▲2▼パワーシリンダ13の窓状部13Aを、タイロッド21A、21Bの連結部材22に固定した金属製等のブーツホルダ27と、左右のブーツ50、50とで覆うこととした。従って、ラック軸12の左右の移動に伴って連結部材22が移動を繰り返す場合にも、タイロッド21A、21B側の取付部材25を上述の連結部材22に固定するためにブーツホルダ27に設けたボルト26等の孔が拡大せず、シール性能を損なうことがないから、ブーツ50の耐久性を向上するものとなる。
【0030】
また、左右のブーツ50、50の中間部に金属製等のブーツホルダ27を設けたことにより、左右のブーツ50、50の支持状態を安定化し、かつ各ブーツ50の短尺化による剛性向上により、ブーツ50とタイロッド21A、21Bとの干渉又はラック軸12との接触も防止できる。
【0031】
▲3▼ブーツ50の外径をストレート状としたから、ブーツ50の外径とタイロッド21A、21Bとの干渉を防止できる。また、ブーツ50の内径をテーパ部53と、そのテーパ部53の最小内径でストレート状をなすストレート部54とからなるものとしたから、ブーツ50の両端取付部51、52に挟まれる中央部での垂れ下がりを防ぐに足る剛性をブーツ50に確保でき、ブーツ50の内径とラック軸12との接触も防止できる。また、ブーツ50の内径のテーパ部53では、そのストレート部54よりも大内径をなす部分がギアハウジング11もしくはパワーシリンダ13又はそれらの結合部を広く取囲み、その取囲み範囲内での部材レイアウトの自由度を高めることができる。
【0032】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこ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の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は油圧パワーステアリング装置だけでなく、電動パワーステアリング装置においても適用できる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、センターテイクオフ式パワーステアリング装置において、ギアハウジングとパワーシリンダの位置決めの確実を図り、タイロッドとラック軸との連結部材がパワーシリンダの窓状部内をスムースに移動可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は油圧パワーステアリングを示す模式図である。
【図2】 図2は図1の要部拡大図である。
【図3】 図3はロックナットを示す模式図である。
【図4】 図4は連結部材を示す模式図である。
【図5】 図5はブーツホルダを示す模式図である。
【図6】 図6はブーツを示す模式図である。
【符号の説明】
10 パワーステアリング装置
11 ギアハウジング
12 ラック軸
13 パワーシリンダ
13A 窓状部
21A、21B タイロッド
22 連結部材
42 ピン
46 ストッパリング
48 ロックナット
Claims (1)
- ギアハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、該ギアハウジングにパワーシリンダを結合し、該ラック軸を該パワーシリンダに挿通し、該パワーシリンダの発生推力を該ラック軸に付与して操舵力をアシスト可能としてなり、
左右のタイロッドを該ラック軸の中間部に連結する連結部材を、該パワーシリンダの側壁に形成した窓状部に往復動可能に設けてなるセンターテイクオフ式パワーステアリング装置において、
該ギアハウジングと該パワーシリンダとを両者の一方に圧入したピンにより両者の中心軸まわりの回転方向に位置決めし、
該ギアハウジングと該パワーシリンダの一方に設けたストッパリングと他方に螺着したロックナットとを両者の軸方向で衝合することにより両者を軸方向で固定してなることを特徴とするセンターテイクオフ式パワーステアリング装置。
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