JPH0324388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の動力操向装置の一形態で
あるラツク・ピニオン式ステアリング装置に関す
る。

従来から、シリンダ内の作動油を媒体として、
このシリンダ内を往復摺動するピストンに連結さ
れた操舵を司るラツクの作動を助勢する形式の、
ラツク・ピニオン式ステアリング装置において、
これらピストンとラツクとのミスアライメント等
を吸収して、シリンダ内を二つの作動室に隔成し
て摺動するピストンの液密性を安定的に維持する
ために、このピストンをラツクの一端部に可撓的
に取付けたものが知られている。ところが、従来
のラツク・ピニオン式ステアリング装置にあつて
は、ピストンを可撓的に取付けた環状のベースリ
ングを、ラツクの一端部に形成されたボス部に装
着した後に、そのボス部の先端をかしめて、ベー
スリングをラツクに固定するようにしていたの
で、その組付け作業に時間や熟練を要するなどの
欠点があつた。

そこで、本件出願人は、最近、このような従来
の欠点を解消できるラツク・ピニオン式ステアリ
ング装置を提案している。

以下、第１図及び第２図に基づいて、本件出願
人の提案にかかるラツク・ピニオン式ステアリン
グ装置の概要について説明する。

第１図及び第２図において、１はギヤハウジン
グ２内に回動可能に配置されたピニオンシヤフト
であり、３はこのピニオンシヤフト１によつて駆
動されるラツクである。また、４はこのラツク３
の一端部３ａに、そのラツク３の端面３ｂから軸
方向に突出して形成された、そのラツク３の外径
l₁よりも小径の外径l₂をもつボス部であり、この
ボス部４には、ねじ孔５が形成されている。ま
た、６は前記ラツク３に螺着されたボルトで、７
はこのボルト６に形成されたボルト頭８の座面８
ａと、ラツク３の端面３ｂ及びボス部４の外周面
４ａとの三者で形成された環状溝９内に、軸方向
及び半径方向に遊隙をもつて装着された、全体と
して環状のピストンであり、このピストン７は、
作動油が充填されたシリンダ１０内を二つの作動
室１１，１２に隔成している。このピストン７の
軸方向幅l₃は、ボス部４の軸方向長さ、即ち前記
環状溝９の軸方向幅l₄よりも若干小さく形成され
ており、また、ピストン７の内径l₅は、ボス部４
の外周径l₂よりも若干大くきく形成されている。
したがつて、ピストン７は、ボス部４（ラツク
３）に対して軸方向及び半径方向に遊隙をもつて
装着されている。

一方、１３，１４は前記ピストン７の内外周面
７ａ，７ｂにそれぞれ形成された環状の内側及び
外側の各シール溝で、これら各シール溝１３，１
４内には、弾性を有する、内側及び外側の環状シ
ール部材１５，１６がそれぞれ装着されている。
これらのうち、外側環状シール部材１６は、前記
ピストン７の外径l₆よりも若干大径の外径l₇をも
つて形成されており、シリンダ１０の内周面１０
ａに弾接して、シリンダ１０とピストン７との間
を液密的に封止している。また、内側環状シール
部材１５は、前記外側環状部材１６とは逆に、ピ
ストン７の内径l₅よりも若干小径の内径l₂をもつ
て形成されており、ボス部４の外周面４ａに弾接
して、ピストン７とボス部４との間を液密的に封
止している。

前記外側環状シール部材１６は、耐摩耗性を有
し、かつ、摩擦係数の小さい部材（例えば商品名
テフロン）からなる外側シールリング１７と、こ
の外側シールリング１７による封止効果を上げる
ために、そのリング１７の内側に介在配置された
弾性シールリング１８とから構成されている。同
様に、内側環状シール部材１５は、内側シールリ
ング１９と、この内側シールリング１９による封
止効果を上げるために、そのリング１９の外側に
配置された弾性シーリング２０とから構成されて
いる。

次に、ラツクへのピストンの取付け手順につい
て説明する。

まず、ピストン７の内側及び外側の各シール溝
１３，１４内に、内側及び外側の各環状シール部
材１５，１６をそれぞれ装着した状態で、そのピ
ストン７をボス部４に挿入する。次に、ボス部４
の軸方向に形成されたねじ孔５内にボルト６を螺
合して、そのボルト６をボス部４に一体的に螺着
する。すると、ボルト６のボルト頭８の座面８ａ
と、ラツク３の端面３ｂ及びボス部４の外周面４
ａとの三者で形成された環状溝９内に、ピストン
７は、軸方向に遊隙をもつて、また、半径方向に
は内側シール部材１５を介して可撓的に装着され
ることとなり、これにてピストン７の取付けが完
了される。

以上のような構成を有する従来のラツク・ピニ
オン式ステアリング装置によれば、各シール溝１
３，１４内に、各環状シール部材１５，１６が嵌
着されたピストン７をボス部４に挿入して、そ
の、ボルト６をボス部４に一体的に螺着すれば、
全ての組付けが完了するという極めて簡単な組付
け手順にて、ラツク３にピストン７を可撓的に装
着することができるので、組付け作業の迅速化、
容易化を促進することができると共に、仮に、ピ
ストン７、ラツク３、シリンダ１０等が互いに同
軸上に取付けられていない場合でも、また、ラツ
ク３の全体あるいは一部が曲つていた場合でも、
前記各環状シール部材１５，１６で確実に二つの
作動室１１，１２間を液密的に隔成することがで
きるので、ピストン７の外周面７ｂの一部がシリ
ンダ１０の内周面１０ａに極圧的に接触すること
を未然に防止できるものである。

しかしながら、本件出願人の提案にかかるラツ
ク・ピニオン式ステアリング装置は、このような
すぐれた利点を有する反面、ボス部４に、ボルト
６に形成されたねじ部２１が挿入されるねじ孔５
を形成しているものであるため、ボス部４の全体
が肉薄となり、ボス部４の機械的強度が低く小型
化が難しいものであつた。また、ピストン７が遊
隙をもつて収容配置される環状溝９は、ボス部４
の軸方向長さで設定するようにしているので、こ
のボス部４の軸方向長さを高精度に管理しなけれ
ばならず、したがつて、ラツクの生産性が悪く、
加工コストの高騰を招く欠点があつた。

本発明は、このような従来の欠点に鑑み、操舵
を司るラツクに対し、環状のピストンが機械的強
度をもつて取付けることができると共に、ピスト
ンが収容配置される環状溝の軸方向幅を極めて簡
単な方法で、しかも高精度に構成できるラツク・
ピニオン式ステアリング装置を提案することを目
的とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、従来例と同一構成部分と同一指示符号
を付して、その重複する説明は省略する。

第３図は本発明に係るラツク・ピニオン式ステ
アリング装置の一実施例を示す要部面図、第４図
Ａ〜Ｃは本発明装置に用いられる各部品を示す斜
視図である。

第３図及び第４図Ａ〜Ｃにおいて、２２はラツ
ク３にピストン７を可撓的に取付けるための段付
ボルトであり、この段付ボルト２２は、ラツク３
の一端部３ａの端面３ｂに形成されたねじ孔５内
に螺着されるねじ部２１と、該ねじ部２１に段差
部２３を介して連なる、ラツク３の直径l₁よりも
小さく、かつ、前記ねじ部２１の直径l₉よりも大
きい直径l₁₀の胴部２４とを備えている。一方、
２５は前記ラツク３の一端部３ａの端面３ｂに軸
方向に螺着された段付ボルト２２の胴部２４、該
胴部２４に連なるボルト頭８の座面８ａ及びラツ
ク３の端面３ｂで形成された環状溝であり、この
環状溝２５内には、環状のピストン７が半径方向
及び軸方向に遊隙をもつて収容配置されている。
このピストン７は、この実施例では、それの内周
面７ａ側と外周面７ｂ側との各軸方向幅が同一幅
となつている。ピストン７の内周面７ａと段付ボ
ルト２２の胴部２４との間には、弾性を有する環
状シール部材１５が配置されている。この環状シ
ール部材１５は、ピストン７の内周面７ａに形成
された環状のシール溝１３内に装着されている。
この環状シール部材１５は、この実施例では、段
付ボルト２２の胴部２４外周面２４ａに接する内
側シールリング１９と、この内側シールリング１
９の外側に配置された弾性シールリング２０とか
ら構成されているが、この例に限られず、第７図
に示すように、単一構造のシールリング１５にて
構成するようにしてもよい。

以上のような構成の本発明に係るラツク・ピニ
オン式ステアリング装置によれば、ラツク３の一
端部３ａの端面３ｂに、段付ボルト２２を螺着し
て、該段付ボルト２２の胴部２４、該胴部２４に
連なるボルト頭８の座面８ａ及びラツク３の端面
３ｂで環状溝２５を形成し、この環状溝２５内に
環状のピストン７を可撓的に取付けるようにして
いるので、段付ボルト２２を介して、ラツク３に
対しピストン７を、機械的強度をもつて取付ける
ことができる。

また、本発明装置にあつては、ピストン７をラ
ツク３に取付けるための段付ボルト２２の、ねじ
部２１と胴部２４との間に、段差部２３を形成し
ているので、ラツク３の端面３ｂに形成されたね
じ孔５内に、段付ボルト２２のねじ部２１を締付
け螺合すると、該段差部２３がラツク３の端面３
ｂに当接してその位置で停止することとなる。し
たがつて、この段差部２３にて、ピストン７が収
容配置される環状溝２５の軸方向幅l₄を、迅速か
つ高精度をもつて構成することができる。

次に、第５図ないし第７図は、ピストンが収容
配置される環状溝の軸方向幅を調整する遊隙量調
整機構例を示す。

すなわち、第５図に示す例では、段付ボルト２
２のボルト頭８の座面８ａに、環状のシム２６Ａ
を配設した例が、また、第６図に示す例では、ラ
ツク３の端面３ｂに、環状のシム２６Ｂを配設し
た例が、さらに、第７図に示す例では、段付ボル
ト２２の段差部２３に、環状のシム２６Ｃを配設
した例がそれぞれ示されている。

このように構成すれば、ピストン７の軸方向幅
l₃と環状溝２５の軸方向溝l₄とが多少の誤差をも
つて加工された場合でも、シム２６Ａ，２６Ｂ，
２６Ｃの板厚l₁₉にて、前記誤差を容易に調整す
ることができる。

次に、第８図は本発明の別な実施例を示す要部
断面図である。

この実施例では、ピストン７が、環状溝２５内
に軸方向に遊隙をもつて収容配置される挿入部７
Ａと、この挿入部７Ａの軸方向幅l₁₁よりも大き
い軸方向幅l₁₂の環状部７Ｂとから構成されてい
る。なお、段付ボルト２２に形成されたボルト頭
８の座面８ａから段差部２３までの軸方向幅l₄
は、前記挿入部７Ａと段付ボルト２２の胴部２４
との間に配設した環状シール部材１５の軸方向幅
よりも若干大きく形成されている。

このように構成すれば、第３図及び第４図に示
す実施例のようなシール溝１３を省略することが
でき、したがつて、その分加工コストの低減を図
ることができる。また、環状溝７Ｂの軸方向幅
l₁₂をこの挿入部７Ａの軸方向幅l₁₁よりも大きく
形成しているので、ピストン７の外周面７ｂに、
一定幅のシール溝１４を確実に形成することがで
きる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、ラ
ツクの一端部端面に、段付ボルトを螺着して、該
段付ボルトの胴部、該胴部に連なるボルト頭の座
面及びラツクの端面で環状溝を形成し、この環状
溝内に環状のピストンを可撓的に取付けるように
したので、段付ボルトを介して、ラツクに対しピ
ストンを、機械的強度をもつて取付けることがで
きる。

また、本発明にあつては、ピストンをラツクに
取付けるための段付ボルトの、ねじ部と胴部との
間に、段差部を形成したので、ラツクの端面に形
成されたねじ孔内に、段付ボルトのねじ部を締付
けると、該段差部がラツクの端面に当接してその
位置で停止することとなり、したがつて、この段
差部にて、ピストンが収容配置される環状溝の軸
方向幅を、迅速かつ高精度をもつて構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラツク・ピニオン式ステアリン
グ装置を示す一部省略断面図、第２図はシリンダ
内のピストンの周辺を示す要部断面図、第３図以
下は本発明に係るラツク・ピニオン式ステアリン
グ装置の実施例を示すもので、第３図は本発明の
一実施例を示す要部断面図、第４図Ａは段付ボル
トを示す斜視図、第４図Ｂはピストンを示す斜視
図、第４図Ｃはラツクの一端部を示す一部省略斜
視図、第５図、第６図及び第７図は異なる遊隙量
調整機構例をそれぞれ示す要部断面図、第８図は
本発明の別な実施例を示す要部断面図である。 １……ピニオンシヤフト、３……ラツク、３ａ
……一端部、３ｂ……端面、５……ねじ孔、７…
…ピストン、８……ボルト頭、８ａ……座面、１
０……シリンダ、１１，１２……作動室、１３…
…シール溝、１５……環状シール部材、１９……
内側シールリング、２０……弾性シーリング、２
１……ねじ部、２２…段付ボルト、２３……段差
部、２４……胴部、２５……環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピニオンシヤフトによつて駆動されるラツク
   の一端部に取付けられたピストンによつて、シリ
   ンダ内を二つの作動室に隔成し、前記各作動室に
   給排される作動油を媒体として、ラツクの操向動
   作を助勢する形式のラツク・ピニオン式ステアリ
   ング装置において、前記ラツクの一端部の端面に
   形成されたねじ孔内に螺合されるねじ部と該ねじ
   部に段差部を介して連なる、前記ラツクの直径よ
   りも小さく、かつ、前記ねじ部の直径よりも大き
   い直径の胴部とを備えた段付ボルトを、前記ラツ
   クの一端部の端面に軸方向に螺着して、この段付
   ボルトの前記胴部、該胴部に連なるボルト頭の座
   面及び前記ラツクの端面で形成される環状溝内
   に、環状のピストンを半径方向及び軸方向に遊隙
   をもつて収容配置するとともに、このピストンの
   内周面と前記段付ボルトの胴部との間に、弾性を
   有する環状シール部材を配置し、前記ピストンを
   前記ラツクの一端部に対し可撓的に取付けたこと
   を特徴とするラツク・ピニオン式ステアリング装
   置。 ２ 前記ピストンは、それの内周面側と外周面側
   の各軸方向幅が同一幅となつている特許請求の範
   囲第１項記載のラツク・ピニオン式ステアリング
   装置。 ３ 前記ピストンは、前記環状溝内に軸方向に遊
   隙をもつて収容配置される挿入部と、この挿入部
   の軸方向幅よりも大きい軸方向幅の環状部とから
   なる特許請求の範囲第１項記載のラツク・ピニオ
   ン式ステアリング装置。 ４ 前記環状シール部材は、前記ピストンの内周
   面に形成された環状のシール溝内に装着されてな
   る特許請求の範囲第２項記載のラツク・ピニオン
   式ステアリング装置。 ５ 前記環状シール部材は、前記段付ボルトの胴
   部外周面に接する内側シールリングと、この内側
   シールリングの外側に配置された弾性シールリン
   グとからなる特許請求の範囲第４項記載のラツ
   ク・ピニオン式ステアリング装置。 ６ 前記環状シール部材は、単一構造のシールリ
   ングからなる特許請求の範囲第３項または第４項
   記載のラツク・ピニオン式ステアリング装置。