JPH08219142A - ステアリング装置のボールジョイント部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ラックに横孔を設けずにラックの中空孔とブ
ーツ内部とを確実に連通し操舵を常に円滑に行うことが
できるボールジョイント部構造を供する。 【構成】 ボールジョイント20はタイロッド15の端部に
形成されたボール嵌合部23に小径の円筒状段部24を経て
さらに小径のラック端部に螺着する円筒状ネジ部25を突
出し、段部24の外周面に溝24ａを周方向に亘って複数形
成し、その一つの溝24ａと段部内側の中空部とを孔24ｂ
が連通し、中空円板状のロックワッシャ30がネジ部25に
貫通され段部24の端面とラック６の端面とに挟まれ、ロ
ックワッシャ30の内周縁の一部が突出した係合片30ａが
ラック端面に形成された溝６ｄに係合し、ロックワッシ
ャ30の外周縁を部分的に屈曲して段部24の外周面に形成
された溝24ａに連通孔24ｂの開口を塞がないように係合
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングボデイ内
で往復動するラックの両端に連結されたタイロッドを介
して操舵輪を操舵するピニオンラック式のステアリング
装置に関し、特にラックとタイロッドとを連結するボー
ルジョイント部の構造に関する。

【０００２】

【従来技術】ステアリングシャフトの回転をラックピニ
オン機構を介してラックの往復動に変換する方式は一般
に採用されており、操舵輪側に接続されるタイロッドが
ラックの両端にボールジョイントを介して連結される。
この左右のボールジョイントおよびラック摺動面を外界
から遮断して塵埃等から保護する蛇腹筒状のブーツがス
テアリングボデイに一端を固着し他端をタイロッドに固
着してボールジョイントを包んで設けられる。

【０００３】ラックの往復動で左右のブーツは伸縮し内
部容積が変化するので、ラックの中空孔を利用して左右
のブーツ内を連通している例（実公平５−４６５４６号
公報等）が従来からある。前記公報記載の例を図８に示
す。ステアリングボデイ01に往復動自在に中空のラック
02が貫通しており、ラック02とタイロッド03とをボール
ジョイント04が連結している。

【０００４】ボールジョイント04はタイロッド03の端部
に形成されたボールをラックエンドハウジング05のボー
ル嵌合部06が回動自在に嵌合し、ボール嵌合部06よりフ
ランジ部07を経てさらに突出したネジ部08がラック02の
端部の中空孔に螺入して、ラック02の端面とフランジ部
07との間にストッパー部材010 を介装して取付けられて
いる。

【０００５】かかるボールジョイント04およびラック02
のステアリングボデイ01から突出した部分を包んでブー
ツ011 が一端をステアリングボデイ01の端部に固着し他
端をタイロッド03に固着して設けられている。ラックエ
ンドハウジング05のフランジ部07およびネジ部08には図
８に示すように連通孔07ａおよび08ａが形成されて、ラ
ック02内の中空孔とブーツ011 の内部空間とを連通して
いる。

【０００６】同例はラック02とラックエンドハウジング
05との相対的な回転を防止するロック機構を備えていな
いので、両者の螺着が緩むおそれがある。そこでラック
とラックエンドハウジングとの相対的な回転を防止する
ロックワッシャを備えた例を図９に図示する。

【０００７】図９に示す例は、ボールジョイント024 に
おけるタイロッド023 の先端に形成されたボール023aを
回動自在に嵌合するラックエンドハウジング025 とラッ
ク022 と間にロックワッシャ030 が挟着されており、ロ
ックワッシャ030 はその内周縁の一部が屈曲してラック
022 側の溝に係合し、外周縁の一部がラックエンドハウ
ジング025 のボール嵌合部026 の切欠きに係合してラッ
ク022 とラックエンドハウジング025 との相対的な回転
を禁止している。そしてラック022 に横孔022aを穿設し
てラック022 の中空孔とブーツ内とを連通している。

【０００８】

【解決しようとする課題】しかしラック022 に横孔022a
を穿設する作業が必要であるとともに、かかる横孔022a
によりラック022 の曲げ剛性が減じられる。またラック
022 の外周摺動面は摺動を滑らかにするためグリスが塗
布されていたり、油圧式パワーステアリング装置の場合
にはオイルがラックの外表面に付着するので、このグリ
スなりオイルがラックの横孔012aに浸入して空気の流通
を妨げて機能を損なわせるおそれがある。

【０００９】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的とする処は、ロックワッシャを備えラックに横
孔を設けずにラックの中空孔とブーツ内部とを確実に連
通し操舵を常に円滑に行うことができるステアリング装
置のボールジョイント部構造を供する点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、ステアリングボデイ内にピニ
オンと噛合する中空のラックを往復動自在に設け、同ラ
ックの中空孔の両端にそれぞれ螺入されたボールジョイ
ントを介して左右のタイロッドが連結され、前記左右の
ボールジョイントをそれぞれ包む左右ブーツ内を連通す
るステアリング装置において、前記ボールジョイントは
タイロッドの端部に形成されたボールを回動自在に嵌合
するボール嵌合部に小径の円筒状段部を経てさらに小径
の前記ラック端部に螺着する円筒状ネジ部を突出形成
し、前記段部の外周面に軸方向に指向した溝を周方向に
亘って複数形成し、その少なくとも一つの溝と段部内側
の中空部とを連通孔が連通し、中空円板状のロックワッ
シャが前記ネジ部に貫通され前記段部の端面と前記ラッ
クの端面とに挟まれ、前記ロックワッシャの内周縁の一
部が突出して形成された係合片が前記ラック端面に形成
された溝に係合し、前記ロックワッシャの外周縁を部分
的に屈曲して前記段部の外周面に形成された溝に前記連
通孔の開口を塞がないようにして係合するステアリング
装置のボールジョイント部構造とした。

【００１１】ロックワッシャは内周縁の係合片がラック
端部の溝に係合し、外周縁を部分的に屈曲してボールジ
ョイントの段部の溝に係合するので、ラックとボール嵌
合部の相対的な回転を禁止してネジ部のラックへの螺着
の緩みを防止することができる。ボールジョイントの段
部およびネジ部を円筒状とし、段部の外周面の溝と段部
内側の中空部とを連通孔が連通することでラックの中空
孔と左右のブーツ内部とを連通し操舵を円滑に行えるよ
うにしている。

【００１２】ラックの側壁には連通孔はなくボールジョ
イント側の段部の外周面に形成された溝に連通孔の開口
があるので、オイル等が連通孔を塞ぐことはなく、常に
操舵を円滑に行うことができる。またラックに横孔を設
ける必要がなく加工作業が軽減されるとともにラックの
曲げ剛性を減じることもない。

【００１３】前記段部の溝に連続してボール嵌合部の側
面に放射状に溝を形成することで、ロックワッシャの外
周縁を屈曲して段部外周面の溝に係合してもブーツ内空
間と連通孔との間の空気の流通をさらに良くすることが
できる。

【００１４】

【実施例】以下図１ないし図７に図示した本発明の一実
施例について説明する。本実施例は油圧式パワーステア
リング装置１の例であり、図１は同油圧式パワーステア
リング装置１の一部断面とした正面図である。

【００１５】ステアリングボデイ２は、図示されない操
舵ハンドルの回転を伝える入力軸たるスタブシャフト５
が嵌入されるバルブハウジング３とこれに交叉して左右
方向に延出しラック６を往復動自在に貫通支持する円筒
状のラックハウジング４とが一体に構成されたものであ
る。

【００１６】バルブハウジング３とラックハウジング４
との交叉する内部においてスタブシャフト５に図示され
ないトーションバーを介して連結されたピニオンとラッ
ク６の側壁に形成されたラック歯６ａとが噛合してピニ
オンの回転をラック６の左右方向への直線動に変換して
いる。

【００１７】ラックハウジング４は特に左方向（正面図
である図１では右方向）に長く延出していて、同左側ラ
ックハウジングは内径が拡径して端部まで達しており、
この拡径部の端部開口にラックブッシュ７が嵌合され、
このラックブッシュ７より奥側の拡径部両端にオイルシ
ール８，９が設けられて、この両オイルシール８，９間
にラック６の外周面に嵌着されたピストンリング10が摺
動自在に配設されて、同ピストンリング10により左右の
シリンダ室11，12が仕切られて形成されている。

【００１８】左右シリンダ室11，12は図示されない配管
を通じてバルブハウジング３の各シリンダポートに連通
しており、該バルブハウジング３に別途入出力される圧
油が操舵ハンドルの操作に応じて制御されて左右シリン
ダ室11，12に送られ操作力を補助する働きをする。ラッ
ク６は中心軸に中空孔６ｂが全長に亘って形成された円
筒状をしており、その両端部にボールジョイント20を介
して左右の操舵輪に接続されるタイロッド15がそれぞれ
連結される。

【００１９】この左右のボールジョイント20およびラッ
ク６のラックハウジング４より突出した部分をそれぞれ
蛇腹筒状をなし伸縮自在のブーツ16が包んでいる。ブー
ツ16の内端開口縁はラックハウジング４の端部外周に嵌
着され、外端開口縁はタイロッド15の外周に嵌着されて
内部を外界から気密に遮断している。このブーツ16によ
り内部を気密に保つことによりボールジョイント20およ
びラック６の摺動面に塵埃等が付着して円滑な動きを妨
げる等の不具合を防止するこができる。

【００２０】ボールジョイント20は図２に示すようにタ
イロッド15の端部に形成されたボール21をラックエンド
ハウジング22のボール嵌合部23が回動自在に嵌合するも
のであり、図３および図４に示すようにラックエンドハ
ウジング22はボール21が内部に嵌合される中空部23ａを
形成したボール嵌合部23と同ボール嵌合部23から膨出し
た偏平円筒状の段部24と同段部24からさらに突出した円
筒状のネジ部25とからなり、ネジ部25の内側の中空孔25
ａが段部24の内部まで達している。

【００２１】段部24の外周面には軸方向に指向した溝24
ａが周方向に亘って等間隔に４か所形成されており、そ
のうち相対する２本の溝24ａと前記中空孔25ａとを連通
孔24ｂが連通している。またボール嵌合部23の段部24側
の端面には前記段部24の外周面に形成された４本の溝24
ａにそれぞれ連続して放射方向に指向した溝23ｂが４本
形成されている。

【００２２】かかるラックエンドハウジング22のボール
嵌合部23にはその中空部23ａに開口からタイロッド15の
端部に形成されたボール21が挿入され中空部23ａの内面
とボール21との間にラックエンドシート26が介装され、
開口部にはラックエンドプラグ27が嵌装されてボール嵌
合部23にボール21が回動自在に嵌合される。

【００２３】ラックエンドハウジング22のネジ部25はラ
ック６の端部の中空孔６ｂに連続した雌ネジ部６ｃに螺
入されるが、その際ロックワッシャ30が介装される。ロ
ックワッシャ30は図５ないし図７に図示するように概ね
中空円板状をなし、円孔の内径はラックエンドハウジン
グ22のネジ部25の外径と略等しく、円孔の周縁の相対す
る部分が略直角に屈曲して係合片30ａを形成している。

【００２４】一方ラック６の端面には直径方向に溝６ｄ
が形成されていて、同溝６ｄに上記ロックワッシャ30の
一対の係合片30ａを係合しラック６の雌ネジ６ａとロッ
クワッシャ30の円孔とを同軸にしてロックワッシャ30を
ラック６の端面にあてがい、ラックエンドハウジング22
のネジ部25をロックワッシャ30の円孔を貫通しラック６
の雌ネジ６ａに螺入する。こうしてラック６の端部にラ
ックエンドハウジング22が螺着されるとロックワッシャ
30はラック６の端面とラックエンドハウジング22の段部
24の端面との間に挟まれる。

【００２５】この螺合状態でロックワッシャ30の外周縁
の４か所を屈曲させて、図２に示すように同屈曲部30ｂ
をラックエンドハウジング22の段部24に形成された４本
の溝24ａに係合させてかしめ付ける。なお連通孔24ｂの
開口を有する溝24ａに係合された屈曲部30ｂはその係合
端部が図２に示すように該開口を塞ぐことはない。

【００２６】ラック６とラックエンドハウジング22に挟
まれるロックワッシャ30は、上記のように内周縁から突
出した係合片30ａがラック６の溝６ｄに係合し、外周縁
の屈曲部30ｂがラックエンドハウジング22の段部24の４
本の溝24ａに係合しかしめ付けられるので、ラック６と
ラックエンドハウジング22の相対的な回転が禁止されネ
ジ部25の螺合が緩むのを防止している。

【００２７】ラック６の中空孔６ｂは左右端部がともに
雌ネジ部６ｃを介してラックエンドハウジング22のネジ
部25の中空部25ａと連通し、同中空部25ａは連通孔24ｂ
を介して段部24の外周面の溝24ａに通じているので、左
右のブーツ16の内部空間はラック６の中空孔６ａによっ
て連通状態にある。

【００２８】なお段部24の外周面の溝24ａはボール嵌合
部23の端面の溝23ｂに連続しているので、空気の流通路
が広く確保されて流れを良くしている。したがってラッ
ク６の往復動により左右のブーツ16が互いに伸縮して各
内部容積が変化しても内部の空気は中空孔６ａを介して
左右を円滑に往復してラック６の往復動を妨げることは
ない。

【００２９】ラック６の中空孔６ａとブーツ16の内部空
間とを連通する連通孔24ｂをラックエンドハウジング23
に設け、ブーツ16の内部空間への連通孔24ｂの開口を段
部24の外周面の溝24ａに形成しているので、ラック６の
外周面に付着するオイルが連通孔24ｂに浸入することは
なく、さらに連通孔24ｂの開口とラック外周面とはロッ
クワッシャ30が遮断する構造となっているので、オイル
が連通孔24ｂの開口に達するおそれは全くない。

【００３０】このように左右のブーツ16の内部空間は確
実に連通状態が確保されるので、操舵を常に円滑に行う
ことができる。またラック６に横孔を設ける必要がない
ので、その分作業工数が軽減されるとともにラック６の
曲げ剛性を高く維持することができる。以上の実施例は
油圧式のパワーステアリング装置に関するものであった
が、全くの手動によるステアリング装置にも当然に適用
されるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、ロックワッシャの内周縁の係
合片がラック端部の溝に係合し、外周縁を部分的に屈曲
してボールジョイントの段部の溝に係合するので、ラッ
クとボール嵌合部の相対的な回転を禁止してネジ部のラ
ックへの螺着の緩みを防止することができる。ボールジ
ョイントの段部およびネジ部を円筒状とし、段部の外周
面の溝と段部内側の中空部とを連通孔が連通することで
ラックの中空孔と左右のブーツ内部とを連通し操舵を円
滑に行えるようにしている。

【００３２】ラックの側壁には連通孔はなくボールジョ
イント側の段部の外周面に形成された溝に連通孔の開口
があるので、オイル等が連通孔を塞ぐことはなく、常に
操舵を円滑に行うことができる。またラックに横孔を設
ける必要がなく加工作業が軽減されるとともにラックの
曲げ剛性を減じることもない。

【００３３】前記段部の溝に連続してボール嵌合部の側
面に放射状に溝を形成することで、ロックワッシャの外
周縁を屈曲して段部外周面の溝に係合してもブーツ内空
間と連通孔との間の空気の流れを良くして操舵をより容
易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油圧式パワーステアリ
ング装置の一部断面とした正面図である。

【図２】ボールジョイント部の構造を示す断面図であ
る。

【図３】ラックエンドハウジングの正面図である。

【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図で
ある。

【図５】ロックワッシャの正面図である。

【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図で
ある。

【図７】図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面
図である。

【図８】従来のステアリング装置のボールジョイント部
の構造を示す断面図である。

【図９】また別の従来のステアリング装置のボールジョ
イント部の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１…油圧式パワーステアリング装置、２…ステアリング
ボデイ、３…バルブハウジング、４…ラックハウジン
グ、５…スタブシャフト、６…ラック、７…ラックブッ
シュ、８，９…オイルシール、10…ピストンリング、1
1，12…シリンダ室、15…タイロッド、16…ブーツ、20
…ボールジョイント、21…ボール、22…ラックエンドハ
ウジング、23…ボール嵌合部、24…段部、25…ネジ部、
26…ラックエンドシート、27…ラックエンドプラグ、30
…ロックワッシャ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングボデイ内にピニオンと噛合
   する中空のラックを往復動自在に設け、同ラックの中空
   孔の両端にそれぞれ螺入されたボールジョイントを介し
   て左右のタイロッドが連結され、前記左右のボールジョ
   イントをそれぞれ包む左右ブーツ内を連通するステアリ
   ング装置において、 前記ボールジョイントはタイロッドの端部に形成された
   ボールを回動自在に嵌合するボール嵌合部に小径の円筒
   状段部を経てさらに小径の前記ラック端部に螺着する円
   筒状ネジ部を突出形成し、 前記段部の外周面に軸方向に指向した溝を周方向に亘っ
   て複数形成し、 その少なくとも一つの溝と段部内側の中空部とを連通孔
   が連通し、 中空円板状のロックワッシャが前記ネジ部に貫通され前
   記段部の端面と前記ラックの端面とに挟まれ、 前記ロックワッシャの内周縁の一部が突出して形成され
   た係合片が前記ラック端面に形成された溝に係合し、 前記ロックワッシャの外周縁を部分的に屈曲して前記段
   部の外周面に形成された溝に前記連通孔の開口を塞がな
   いようにして係合することを特徴とするステアリング装
   置のボールジョイント部構造。
2. 【請求項２】 前記段部の溝に連続してボール嵌合部の
   側面に放射状に溝を形成したことを特徴とする請求項１
   記載のステアリング装置のボールジョイント部構造。