JP6271132B2 - タイロッドとタイロッドエンド組立体 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のステアリングホイールの操舵力を車輪に伝達するタイロッドとタイロッドエンド組立体およびタイロッド閉塞部成形方法に関する。

自動車のフロントアクスルにはステアリングホイールの操作に伴う操舵力を車輪に伝達するためのタイロッドとタイロッドエンド組立体が設けられている。
一般に、タイロッドとタイロッドエンド組立体は、両端が開口した円筒形状のタイロッドの両端部に一対のタイロッドエンドがそれぞれ螺入されて、締結具によってそれぞれ締結されている。
このようなタイロッドとタイロッドエンド組立体には、雨水や泥水等がタイロッド内に両端開口から浸入することにより、タイロッドが発錆によって減肉するために、タイロッドの強度が低下する、という問題点がある。

そこで、従来のタイロッドとタイロッドエンド組立体においては、次のような対策が講じられている。
（１）タイロッド内に防錆加工を施す。
（２）タイロッドエンドにプラグを螺入して閉塞する（例えば、特許文献１参照）。
（３）錆びて減肉しても強度が不足しないように、タイロッドを厚肉に形成する。

実開平０３−５２２８３号公報

しかしながら、このような対策には、高コストの防錆工程が必要になる、部品点数や組立工数が増加する、重量が増加するという問題点がある。

本発明の目的は、コスト増や重量増および発錆を防止することができるタイロッドとタイロッドエンド組立体およびタイロッド閉塞部成形方法を提供することにある。

課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
筒形状の本体を有するタイロッドの両端部に一対のタイロッドエンドがそれぞれ締結され、前記一対のタイロッドエンドの一端部がタイロッドアームにそれぞれ支持されるタイロッドとタイロッドエンド組立体において、
前記一対のタイロッドエンドは、前記タイロッドを螺入する雌嵌合部と、前記タイロッドの軸線方向であって前記雌嵌合部の全域に配置されたスリットと、前記スリットを縮径し前記タイロッドを締結する締結具と、をそれぞれ備えており、
前記タイロッドの両端部には、前記本体の筒壁が内側に折り曲げられることによって一体的に形成された一対の閉塞部が前記締結具よりも前記タイロッドアーム側にそれぞれ設けられていることを特徴とするタイロッドとタイロッドエンド組立体。

前記した手段によれば、コスト増や重量増および発錆を防止することができる。

本発明の第一実施形態であるタイロッドとタイロッドエンド組立体の使用状態を示しており、（ａ）は一部省略平面図、（ｂ）は一部省略正面図である。 本発明の第一実施形態であるタイロッドとタイロッドエンド組立体を示しており、（ａ）は一部省略一部切断正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う側面断面図である。 本発明の第一実施形態であるタイロッドの閉塞部成形方法を示す各一部省略一部切断正面図である。 （ａ）は本発明の第二実施形態に係るタイロッドを示す一部省略一部切断正面図、（ｂ）は本発明の第三実施形態に係るタイロッドを示す一部省略一部切断正面図、（ｃ）は本発明の第三実施形態に係るタイロッドを示す一部省略一部切断正面図、（ｄ）は本発明の第四実施形態を示す側面図および一部省略一部切断正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に即して説明する。

図１〜図３は本発明の第一実施形態を示している。
本実施形態において、本発明に係るタイロッドとタイロッドエンド組立体は、前輪駆動車のフロント・アクスル・ビームに図１に示されているように併設されたタイロッドに使用されている。
すなわち、図１において、左右の前輪１０、１０（図１では左車輪だけが図示されている）の間には、フロント・アクスル・ビーム（以下、ビームという）１１が軸架されており、ビーム１１の両端部に装着された各ナックル１２には、各タイロッドアーム（以下、アームという）１３の一端部がそれぞれ支持されている。各アーム１３の他端部にはタイロッドエンド（以下、エンドという）１４の一端部がそれぞれ支持されており、図２に示されているように、各エンド１４の他端部に形成された雌嵌合部１５には雌ねじ１６が形成されている。各エンド１４の両雌嵌合部１５、１５にはタイロッド２０の両端の雄嵌合部２１、２１に形成された雄ねじ２２がそれぞれ螺入されている。この状態において、タイロッド２０は左右のアーム１３、１３の間に左右のアーム１３、１３をそれぞれ介してビーム１１に平行に軸架された状態になっている。

図２に示されているように、エンド１４は鉄鋼材料が用いられて鋳造あるいは型鍛造等により形成されており、エンド１４の雌嵌合部１５は円筒形状に形成されている。エンド１４の雌嵌合部１５の端部内周面には雌ねじ１６がそれぞれ形成されている。
雌嵌合部１５にはスリット１７がビーム１１と反対側の位置に配置されて、軸線方法に延在するように形成されており、スリット１７の両脇には締結具としてのボルト１９Ａが挿通される挿通孔１８が一対、軸線方向の両端部に配置されて、ビーム１１と反対方向にそれぞれ開設されている。
タイロッド２０の端部が雌嵌合部１５の雌ねじ１６に螺入された状態で、ボルト１９Ａに締結具としてのナット１９Ｂがねじ込まれて、スリット１７が縮径されることにより、タイロッド２０の端部がエンド１４に締結される。

タイロッド２０は構造用炭素鋼管が用いられて細長い円形のパイプ形状に形成されており、両端部には一対の雄嵌合部２１、２１がそれぞれ形成されている。各雄嵌合部２１の端部外周には雄ねじ２２が形成されており、雄ねじ２２はエンド１４の雌ねじ１６に螺入される。
ちなみに、タイロッド２０のアーム１３に対するトーイン等の位置調整は、エンド１４の雌ねじ１６に対するタイロッド２０の雄ねじ２２のねじ込み量の加減によって実施することができる。
タイロッド２０の両端末には、端末開口を閉塞する閉塞部２４、２４がタイロッド本体（以下、本体という）２３と一体的にそれぞれ形成されている。この両閉塞部２４、２４は図３に示されているタイロッドの閉塞部成形方法によって塑性加工によってそれぞれ一体的に成形されている。

以下、タイロッド閉塞部成形方法を図３について説明する。

本実施形態に係るタイロッド閉塞部成形方法は、図３に一部のみが示されたスピニング（ｓｐｉｎｎｉｎｇ）加工装置（一部のみ図示）３０が使用されて実施される。
図３に示されているように、スピニング加工装置３０はチャック３１、回転装置（図示せず）、ロール３２および倣い装置（図示せず）を備えている。チャック３１は両端開口の丸パイプ（円筒）形状に形成された本体２３を端部近傍にて着脱自在に把持する。回転装置は本体２３を把持したチャック３１を回転させる。ロール３２は周縁部（エッジ）が断面半円形の円盤形状に形状に形成されており、二股形状の支持具３３に回転自在に支持されている。支持具３３はチャック３１の近傍に配置されている。倣い装置は予め設定された形状のテンプレートに倣わせてロール３２を移動させる。

図３（ａ）に示されているように、両端開口の丸パイプ形状の被加工物である本体２３はチャック３１に把持され、回転装置によって回転される。
ロール３２はチャック３１に把持された本体２３の先端部外周に近接配置された後に、図３（ａ）（ｂ）に示されているように、本体２３の筒心延長線上に連続的に変移するように倣い装置によって９０度回動させる。
このロール３２の移動により、図３（ｂ）に示されているように、本体２３の一端部には閉塞部２４が一体的に成形される。この閉塞部２４は本体２３の筒壁を内側に折り曲げた形状に形成されており、閉塞部２４の中心は折り曲げられた先端が圧接することによって密閉した状態になっている。

一端部に閉塞部２４を成形された本体２３は他端部に閉塞部２４を、スピニング加工装置３０によって同様に成形される。

両端部に閉塞部２４、２４を成形された本体２３には両端部外周に、タイロッド２０の雄ねじ部２２が切削加工によってそれぞれ形成される。

次に、前記構成に係るタイロッドとタイロッドエンド組立体の作用を説明する。

ステアリングホイール（図示せず）が操舵されると、ステアリングホイールの操舵に伴う操舵力が図示しないステアリングコラム、ステアリングギヤ、ピットマンアーム、ドラックリンクおよびナックルアーム１２ａ、ナックル１２を介して右前輪１０へ伝達され、また、ナックル１２から分岐してアーム１３、エンド１４、タイロッド２０を介して左前輪１０に伝達され回動される。

走行時には、タイロッドとタイロッドエンド組立体は雨水や泥水を浴びるが、タイロッド２０の両端には閉塞部２４、２４が形成されているので、雨水や泥水がタイロッド２０内に浸入することはない。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。

（１）タイロッド２０の両端に閉塞部２４、２４を形成することにより、雨水や泥水等がタイロッド２０内に浸入するのを防止することができる。

（２）タイロッド内に防錆加工を施さずに済むため、コスト増を回避することができる。

（３）タイロッドエンドにプラグを螺入して閉塞しなくても済むため、部品点数や組立工数および重量が増加するのを回避することができる。

（４）錆びて減肉しても強度が不足しないように、タイロッドを厚肉に形成しなくても済むので、重量が増加のを防止することができる。

（５）閉塞部２４を本体２３の筒壁を内側に直角に折り曲げた形状に形成するとともに、その中心を折り曲げられた先端を圧接させて密閉することにより、閉塞部２４がタイロッド２０の筒心線方向外側に突出するのを回避することができるので、タイロッド２０がエンド１４外方に突出するのを防止することができる。

（６）閉塞部２４をスピニング加工によって成形することにより、重量増および発錆を防止可能なタイロッドを安価に製造することができる。

なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、閉塞部は図４に示されているように形成してもよい。
図４（ａ）の閉塞部２４Ａは半球形状に形成されている。
図４（ｂ）の閉塞部２４Ｂは出口が閉じた漏斗形状に形成されている。
図４（ｃ）の閉塞部２４Ｃは円錐台形状に形成されている。
図４（ｄ）の閉塞部２４Ｄは先端部が二つ折りに潰された形状に形成されている。

また、閉塞部はスピニング加工によって成形するに限らず、鍛造加工や回転しごき加工（ｔｕｂｅ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）のような塑性加工を使用してもよい。

１０…前輪、１１…フロント・アクスル・ビーム（ビーム）、１２…ナックル、１２ａ…ナックルアーム、１３…タイロッドアーム（アーム）、１４…タイロッドエンド（エンド）、１５…雌嵌合部、１６…雌ねじ、２０…タイロッド、２１…雄嵌合部、２２…雄ねじ、２３…タイロッド本体（本体）、２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ…閉塞部、 ３０…スピニング加工装置、３１…チャック、３２…ロール、３３…支持具。

Claims (2)

1. 筒形状の本体を有するタイロッドの両端部に一対のタイロッドエンドがそれぞれ締結され、前記一対のタイロッドエンドの一端部がタイロッドアームにそれぞれ支持されるタイロッドとタイロッドエンド組立体において、
   前記一対のタイロッドエンドは、前記タイロッドを螺入する雌嵌合部と、前記タイロッドの軸線方向であって前記雌嵌合部の全域に配置されたスリットと、前記スリットを縮径し前記タイロッドを締結する締結具と、をそれぞれ備えており、
   前記タイロッドの両端部には、前記本体の筒壁が内側に折り曲げられることによって一体的に形成された一対の閉塞部が前記締結具よりも前記タイロッドアーム側にそれぞれ設けられていることを特徴とするタイロッドとタイロッドエンド組立体。
2. 前記閉塞部は前記本体の筒壁を内側に直角に折り曲げた形状に形成されているとともに、その中心は折り曲げられた先端が圧接することによって密閉している、ことを特徴とする請求項１に記載のタイロッドとタイロッドエンド組立体。

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