JP4833715B2

JP4833715B2 - ステアリング装置

Info

Publication number: JP4833715B2
Application number: JP2006095650A
Authority: JP
Inventors: 正嗣古家; 太之手塚
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007269115A

Description

本発明はステアリング装置に関する。

ラックピニオン式ステアリング装置において、特許文献１に記載の如く、ステアリングギヤハウジングに設けたシリンダパイプの開口端の内周にシリンダエンドを挿入して固定し、ステアリング入力軸に連動するラック軸をシリンダエンドに摺動可能に支持し、シリンダパイプを抱持して車体側に取付ける取付具を用いてなるものがある。
特開平8-207790

特許文献１に記載の従来技術において、取付具の抱持部をシリンダパイプの外周に溶接しようとする場合には、シリンダパイプの内周に溶接歪を生ずるから、この溶接はシリンダパイプの内周にシリンダエンドを取付けるためのねじ部や切削加工部を加工する前に行なう必要がある。従って、従来技術では、シリンダパイプの外周に取付具を溶接した後、シリンダパイプの内周にねじ部や切削加工部を加工するものになる。しかしながら、シリンダパイプの内周を旋盤等で加工するときには、旋盤等のチャックに対しシリンダパイプの外周に取付けた取付具が邪魔になる。

本発明の課題は、ステアリング装置において、シリンダパイプに取付具を溶接することによる歪を生じても、シリンダエンドを容易に取付けできるようにすることにある。

請求項１の発明は、ステアリングギヤハウジングに設けたシリンダパイプの開口端の内周にシリンダエンドを挿入して固定し、ステアリング入力軸に連動するラック軸をシリンダエンドに摺動可能に支持し、シリンダパイプを抱持して車体側に取付ける取付具を用いてなるステアリング装置において、シリンダエンドの両端側の取付部をシリンダパイプの開口端の内周に取付け可能にするとともに、シリンダエンドの両端側の取付部に挟まれる中間部とシリンダパイプの内周との間に環状間隙を形成可能にし、取付具の抱持部によりシリンダパイプにおけるシリンダエンドが挿入される開口端の外周を抱持し、該抱持部をシリンダパイプの開口端における前記環状間隙形成部に対応する範囲内にて該シリンダパイプの外周に溶接してなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記シリンダパイプの開口端を軸方向の他の部分に比して拡径することにより、前記環状間隙を形成してなるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記シリンダエンドの一端取付部をシリンダパイプの内周に挿入し、他端取付部をシリンダパイプの内周に螺着してなるようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のステアリング装置の製造方法であって、シリンダパイプの開口端の内周にシリンダエンドの両端側の取付部が取付けられる部分を加工する工程と、取付部の抱持部を加工済のシリンダパイプの外周に抱着して溶接する工程と、シリンダエンドの両端側の取付部をシリンダパイプの内周に取付ける工程とを有してなるようにしたものである。

（請求項１、４）
(a)シリンダエンドの両端側の取付部をシリンダパイプの開口端の内周に取付け可能にするとともに、シリンダエンドの両端側の取付部に挟まれる中間部とシリンダパイプの内周との間に環状間隙を形成可能にした。そして、取付具の抱持部をシリンダパイプの開口端における上記環状間隙形成部に対応する範囲内にて該シリンダパイプの外周に溶接した。取付具の抱持部をシリンダパイプの外周に溶接することによりシリンダパイプの内周に歪を生ずるものの、この溶接歪はシリンダパイプの環状間隙形成部の範囲内に限定され、シリンダエンドの両端側の取付部が取付けられることになる範囲には及ばない。従って、シリンダパイプの内周にシリンダエンドの両端側の取付部を取付けるための加工を行なった後に、取付具の抱持部をシリンダパイプの外周に溶接しても、シリンダパイプの内周の加工部に溶接歪が及ぶことがない。取付具の抱持部をシリンダパイプの外周に溶接する前に、シリンダパイプの内周にシリンダエンドの両端側の取付部を取付けるための加工を行なうことができ、この加工に際してシリンダパイプを旋盤にチャックする等において邪魔になる取付具が未だ存在しないから、シリンダパイプの加工作業性を向上できる。よって、シリンダパイプに取付具を溶接することよる歪を生じても、シリンダエンドを取付けるためのシリンダパイプの加工を簡易化し、シリンダエンドを容易に取付けできる。

（請求項２）
(b)シリンダパイプの開口端を軸方向の他の部分に比して拡径することにより、前述(a)の環状間隙を簡易に形成できる。

（請求項３）
(c)シリンダエンドの一端取付部をシリンダパイプの内周に挿入し、他端取付部をシリンダパイプの内周に螺着するに際し、シリンダエンドのこれら両端側の取付部を取付けるための切削加工部とねじ部をシリンダパイプの内周に前述(a)により簡易に加工できる。

図１はパワーステアリング装置を示す全体断面図、図２は図１の要部断面図、図３は図２のIII-III線に沿う断面図、図４は取付具の溶接外観図、図５は図４のV-V線に沿う断面図、図６は図４のVI方向から視た矢視図である。

油圧パワーステアリング装置１０は、図１〜図３に示す如く、ステアリングギヤハウジング１１のラック軸収容部１１Ａに鋼管等からなるシリンダパイプ１３を圧入等により設け、このシリンダパイプ１３にラック軸１２を直線移動可能に収容する。ラック軸１２は、ステアリングギヤハウジング１１のラック軸収容部１１Ａに内蔵される不図示のラックガイドと、シリンダパイプ１３の開口端に螺着等により設けたシリンダエンド１４の内周に圧入されているブッシュ１５に摺動可能に支持される。

シリンダパイプ１３の内部に位置するラック軸１２はピストン１２Ａ（不図示）を備え、シリンダパイプ１３の内部の左右のオイルシール１５Ａ、１５Ｂ（不図示）とピストン１２Ａとの間に第１室１６Ａと第２室１６Ｂ（不図示）を形成している。そして、油圧パワーステアリング装置１０は、ステアリングギヤハウジング１１のシリンダパイプ１３とラック軸収容部１１Ａの開口端から外部に突出するラック軸１２の左右の端部に、継手１７Ａ、１７Ｂを介してタイロッド１８Ａ、１８Ｂを連結し、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。

油圧パワーステアリング装置１０は、ステアリングギヤハウジング１１に、コントロールバルブ２０のバルブボディ２１を固定してある。コントロールバルブ２０は、ステアリングホイールに連動して回転する入力軸２２をバルブボディ２１に枢支し、入力軸２２に一体の円形ロータ（不図示）と、入力軸２２に固定されるトーションバー２２Ａの先端部にピニオン（不図示）とともに固定される円形スリーブ（不図示）とを、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに応ずるトーションバー２２Ａの弾性ねじり変形によって相対変位可能に同軸配置し、第１室１６Ａと第２室１６Ｂにそれぞれ接続されている第１と第２の給排流路１９Ａ、１９Ａにポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続する。尚、スリーブ（不図示）に固定されるピニオン（不図示）は、ラック軸１２のラック歯に噛み合いされる。

油圧パワーステアリング装置１０は、ステアリングギヤハウジング１１のラック軸収容部１１Ａの長手方向に沿う一方側に取付部３１、３２を備え、他方側に取付具４０を備える。油圧パワーステアリング装置１０は、取付部３１、３２をステアリングギヤハウジング１１の鋳造成形時に一体成形し、それらの取付孔３１Ａ、３２Ａに挿入されるボルトを車体フレームの支持部（ねじ孔）に螺着するとともに、取付具４０によりシリンダパイプ１３を抱持し、その取付孔４０Ａに挿入されるボルトを車体フレームの支持部（ねじ孔）に螺着する。これにより、ステアリングギヤハウジング１１を車体フレームに対する所定の取付位置に固定的に取付ける。以下、取付具４０について説明する。

取付具４０は、図２、図３に示す如く、ブラケット５０とカラー６０を有する。ブラケット５０は、ステアリングギヤハウジング１１のシリンダパイプ１３を抱持する概ね環状をなすＣ字状の抱持部５１を備え、かつ抱持部５１のＣ字の両端から外方へ延在して互いに平行をなすように相対する一対の接合片５２を備える。ブラケット５０は、一定板巾の板材のプレス加工により成形できる。カラー６０は、パイプ材からなり、ブラケット５０の一対の接合片５２に設けた孔５２Ａに挿着される。

取付具４０は、ブラケット５０の抱持部５１をステアリングギヤハウジング１１のシリンダパイプ１３に抱着させた状態で、抱持部５１の周方向複数位置（本実施例では４位置）のそれぞれにおいて抱持部５１の板巾方向に延在させてあるスリット５１Ａの内面をシリンダパイプ１３の外周にレーザービーム溶接（アーク溶接でも可）する（溶接部５３）。また、取付具４０は、ブラケット５０の一対の接合片５２の各孔５２Ａにカラー６０を挿着した状態で、各接合片５２の外向き面（ステアリングギヤハウジング１１を図３に示す上下配置状態で視たときの、上側接合片５２の上向き面と下側接合片５２の下向き面）をカラー６０の外周にレーザービーム溶接（アーク溶接でも可）する（溶接部５４）。溶接部５４はカラー６０の外周に沿う周方向複数位置（全周でも可）に設けられる。

取付具４０は、図３に示す如く、カラー６０の内周にマウントブッシュ６１を嵌着され、マウントブッシュ６１の内径を前述の取付孔４０Ａとする。尚、取付具４０のブラケット５０はシリンダパイプ１３においてシリンダエンド１４が挿入されている部分の外径部を抱持する。

以下、(A)シリンダパイプ１３へのシリンダエンド１４の取付構造、(B)シリンダパイプ１３への取付具４０の取付構造について説明する。

(A)シリンダパイプ１３へのシリンダエンド１４の取付構造
シリンダエンド１４はシリンダパイプ１３の開口端の内周に挿入して固定される。シリンダエンド１４は両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂをシリンダパイプ１３の開口端の内周に取付け可能にするとともに、シリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂに挟まれる中間部とシリンダパイプの１３の内周との間に環状間隙７０を形成可能にする。

シリンダエンド１４は一端取付部１４Ａをシリンダパイプ１３の奥側に切削加工した切削加工部１３Ａに挿入し、他端取付部１４Ｂをシリンダパイプ１３の内周の開口側にねじ加工したねじ部１３Ｂに螺着する。このとき、シリンダエンド１４は基端フランジ部１４Ｃをシリンダパイプ１３の端面に突き当てるまで取付部１４Ｂをねじ部１３Ｂに螺着し、取付部１４Ａを切削加工部１３Ａに挿入する。シリンダエンド１４は取付部１４Ａを含んで取付部１４Ｂよりも先端側をなす部分の外径を、取付部１４Ｂの外径より小径部７２としている。他方、シリンダパイプ１３の開口端は軸方向の他の部分（切削加工部１３Ａを含む部分）に比して拡径した拡径部７１とすることにより、シリンダパイプ１３の拡径部７１の内周とシリンダエンド１４の小径部７２の外周との間に環状間隙７０を形成する。図２において、Ｌ1は環状間隙形成部になる。

(B)シリンダパイプ１３への取付具４０の取付構造
取付具４０はブラケット５０の抱持部５１により、シリンダパイプ１３におけるシリンダエンド１４が挿入される開口端の外周を抱持する。抱持部５１はシリンダパイプ１３の開口端における前記環状間隙形成部Ｌ1に対応する範囲内の溶接範囲Ｌ2において、該抱持部５１のスリット５１Ａの内面を溶接部５３によりシリンダパイプ１３の外周に溶接される。

以下、シリンダパイプ１３の加工、シリンダパイプ１３への取付具４０の取付け、シリンダパイプ１３へのシリンダエンド１４の取付けの各手順について説明する（図４〜図６）。

(1)シリンダパイプ１３の開口端の内周に、シリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂが取付けられる部分を加工する。本実施例では、シリンダパイプ１３の内周の奥側に切削加工した切削加工部１３Ａと、シリンダパイプ１３の内周の開口側にねじ加工したねじ部１３Ｂを加工する。

(2)取付具４０の抱持部５１を、図４〜図６に示す如く、加工済のシリンダパイプ１３の開口端の外周に抱着して溶接する。抱持部５１はシリンダパイプ１３の開口端における環状間隙形成部Ｌ1に対応する範囲内の溶接範囲Ｌ2において、該抱持部５１のスリット５１Ａの内面を溶接部５３によりシリンダパイプ１３の外周に溶接する。

(3)シリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂをシリンダパイプ１３の内周の切削加工部１３Ａ、ねじ部１３Ｂのそれぞれに取付ける。取付部１４Ａを切削加工部１３Ａに挿入し、取付部１４Ｂをねじ部１３Ｂに螺着する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)シリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂをシリンダパイプ１３の開口端の内周に取付け可能にするとともに、シリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂに挟まれる中間部とシリンダパイプ１３の内周との間に環状間隙７０を形成可能にした。そして、取付具４０の抱持部５１をシリンダパイプ１３の開口端における上記環状間隙形成部Ｌ1に対応する範囲内にて該シリンダパイプ１３の外周に溶接した。取付具４０の抱持部５１をシリンダパイプ１３の外周に溶接することによりシリンダパイプ１３の内周に歪を生ずるものの、この溶接歪はシリンダパイプ１３の環状間隙形成部Ｌ1の範囲内に限定され、シリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂが取付けられることになる範囲には及ばない。従って、シリンダパイプ１３の内周にシリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂを取付けるための加工を行なった後に、取付具４０の抱持部５１をシリンダパイプ１３の外周に溶接しても、シリンダパイプ１３の内周の加工部に溶接歪が及ぶことがない。取付具４０の抱持部５１をシリンダパイプ１３の外周に溶接する前に、シリンダパイプ１３の内周にシリンダエンド１４の両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂを取付けるための加工を行なうことができ、この加工に際してシリンダパイプ１３を旋盤にチャックする等において邪魔になる取付具４０が未だ存在しないから、シリンダパイプ１３の加工作業性を向上できる。よって、シリンダパイプ１３に取付具４０を溶接することよる歪を生じても、シリンダエンド１４を取付けるためのシリンダパイプ１３の加工を簡易化し、シリンダエンド１４を容易に取付けできる。

(b)シリンダパイプ１３の開口端を軸方向の他の部分に比して拡径することにより、前述(a)の環状間隙７０を簡易に形成できる。

(c)シリンダエンド１４の一端取付部１４Ａをシリンダパイプ１３の内周に挿入し、他端取付部１４Ｂをシリンダパイプ１３の内周に螺着するに際し、シリンダエンド１４のこれら両端側の取付部１４Ａ、１４Ｂを取付けるための切削加工部１３Ａとねじ部１３Ｂをシリンダパイプ１３の内周に前述(a)により簡易に加工できる。

以上、本発明の実施例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例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に限らず、電動パワーステアリング装置又は他の一般のラックピニオン式ステアリング装置に広く適用できる。

図１はパワーステアリング装置を示す全体断面図である。図２は図１の要部断面図である。図３は図２のIII-III線に沿う断面図である。図４は取付具の溶接外観図である。図５は図４のV-V線に沿う断面図である。図６は図４のVI方向から視た矢視図である。

符号の説明

１０パワーステアリング装置（ステアリング装置）
１１ステアリングギヤハウジング
１２ラック軸
１３シリンダパイプ
１３Ａ切削加工部
１３Ｂねじ部
１４シリンダエンド
１４Ａ、１４Ｂ取付部
４０取付具
５１抱持部
７０環状間隙
Ｌ1 環状間隙形成部
Ｌ2 溶接範囲

Claims

ステアリングギヤハウジングに設けたシリンダパイプの開口端の内周にシリンダエンドを挿入して固定し、ステアリング入力軸に連動するラック軸をシリンダエンドに摺動可能に支持し、シリンダパイプを抱持して車体側に取付ける取付具を用いてなるステアリング装置において、
シリンダエンドの両端側の取付部をシリンダパイプの開口端の内周に取付け可能にするとともに、シリンダエンドの両端側の取付部に挟まれる中間部とシリンダパイプの内周との間に環状間隙を形成可能にし、
取付具の抱持部によりシリンダパイプにおけるシリンダエンドが挿入される開口端の外周を抱持し、該抱持部をシリンダパイプの開口端における前記環状間隙形成部に対応する範囲内にて該シリンダパイプの外周に溶接してなることを特徴とするステアリング装置。
前記シリンダパイプの開口端を軸方向の他の部分に比して拡径することにより、前記環状間隙を形成してなる請求項１に記載のステアリング装置。
前記シリンダエンドの一端取付部をシリンダパイプの内周に挿入し、他端取付部をシリンダパイプの内周に螺着してなる請求項１又は２に記載のステアリング装置。
請求項１〜３のいずれかに記載のステアリング装置の製造方法であって、
シリンダパイプの開口端の内周にシリンダエンドの両端側の取付部が取付けられる部分を加工する工程と、
取付部の抱持部を加工済のシリンダパイプの外周に抱着して溶接する工程と、
シリンダエンドの両端側の取付部をシリンダパイプの内周に取付ける工程とを有してなるステアリング装置の製造方法。