JP2008254591A - Pipe mounting structure for power cylinder, and vehicular steering device provided with this - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーシリンダの配管取付構造およびこれを備えた車両用操舵装置に関するものである。 The present invention relates to a power cylinder piping mounting structure and a vehicle steering apparatus including the same.
油圧式パワーステアリング装置では、パワーシリンダの一対の油室の一方を、油圧ポンプに接続し、他方を油タンクに接続するように、油圧制御弁が設けられている。その油圧制御弁とパワーシリンダの油室とを連通するための配管の一端が、エルボ継手を介してパワーシリンダのシリンダチューブに接続される場合がある。
シリンダチューブおよびエルボ継手がともに鉄製である場合は、そのエルボ継手は、一般に、溶接によりシリンダチューブに固定される(例えば特許文献1を参照)。
In the hydraulic power steering apparatus, a hydraulic control valve is provided so that one of a pair of oil chambers of the power cylinder is connected to a hydraulic pump and the other is connected to an oil tank. One end of the pipe for communicating the hydraulic control valve and the oil chamber of the power cylinder may be connected to the cylinder tube of the power cylinder through an elbow joint.
When both the cylinder tube and the elbow joint are made of iron, the elbow joint is generally fixed to the cylinder tube by welding (see, for example, Patent Document 1).
また、エルボ継手に代えて、L字形形状に曲げられた曲がり配管を用いる構造が提案されている(例えば特許文献2,3参照)。
ところで、近年、シリンダチューブの材質としてアルミニウムを用いることが要望されており、その場合、溶接による固定は困難である。また、溶接の場合、コストが高い。一方、曲がり配管も製造コストが高い。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で配管を接続することができる安価なパワーシリンダの配管取付構造およびこれを備えた車両用操舵装置を提供することを目的とする。
By the way, in recent years, it has been demanded to use aluminum as a material of the cylinder tube, and in that case, fixing by welding is difficult. In the case of welding, the cost is high. On the other hand, bent pipes are also expensive to manufacture.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inexpensive power cylinder pipe mounting structure capable of connecting pipes with a simple structure and a vehicle steering apparatus including the same. .
上記目的を達成するため、本発明は、配管(17)をパワーシリンダ(9)のシリンダチューブ(9a)に接続するためのパワーシリンダの配管取付構造(S)において、上記シリンダチューブと単一の材料で一体に形成されシリンダチューブの径方向(R1)に膨出した膨出部(30)と、プラグ(37)と、上記プラグと膨出部との間を封止する封止部材(44)と、を備え、膨出部は、第1の面(31)と、第1の面と交差する第2の面(32)と、当該膨出部をシリンダチューブの径方向に貫通して第1の面に開口(33)を形成する第1の孔(34)と、この第1の孔の中途部(34a)から第1の孔と交差する方向(X1)に分岐して第2の面を貫通する第2の孔(35)とを含み、上記第2の孔に、上記配管がねじ締結されており、上記第1の孔は、上記プラグによって液密的に塞がれており、上記プラグに、上記第1の孔の上記開口の縁部(33a)に押圧されるフランジ(39)が設けられていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a power cylinder piping mounting structure (S) for connecting a pipe (17) to a cylinder tube (9a) of a power cylinder (9). A bulging portion (30) formed integrally with the material and bulging in the radial direction (R1) of the cylinder tube, a plug (37), and a sealing member (44) for sealing between the plug and the bulging portion ), And the bulging portion passes through the first surface (31), the second surface (32) intersecting the first surface, and the bulging portion in the radial direction of the cylinder tube. A first hole (34) that forms an opening (33) on the first surface, and a second part that branches from a midway part (34a) of the first hole in a direction (X1) intersecting the first hole. A second hole (35) penetrating the surface of the second pipe, and the pipe is screwed into the second hole. The first hole is liquid-tightly closed by the plug, and the plug is provided with a flange (39) that is pressed against the edge (33a) of the opening of the first hole. It is characterized by being.
本発明では、シリンダチューブと単一の材料で一体に膨出部を形成し、その膨出部をシリンダチューブの径方向に貫通する第1の孔の途中部から、第1の孔と交差する方向に分岐する第2の孔に、配管をねじ締結している。したがって、配管と他の車両部品との干渉を避けるために、配管の端部をシリンダチューブの径方向以外の方向(例えばシリンダチューブの軸方向と平行な方向)から接続するに際して、エルボ継手を用いる必要がなく、したがって、従来必要であった溶接工程を廃止することができ、その結果、製造コストを安くすることができる。 In the present invention, the bulging portion is integrally formed with the cylinder tube and a single material, and intersects the first hole from the middle portion of the first hole penetrating the bulging portion in the radial direction of the cylinder tube. The pipe is screwed into the second hole that branches in the direction. Therefore, in order to avoid interference between the piping and other vehicle parts, an elbow joint is used when connecting the end of the piping from a direction other than the radial direction of the cylinder tube (for example, a direction parallel to the axial direction of the cylinder tube). This eliminates the need for the welding process, which has been necessary in the past, and can reduce the manufacturing cost.
一方、第1の孔は膨出部内に曲がり油路を形成するために、加工上、必要な孔である。その第1の孔を塞ぐためのプラグを第1の孔に螺合させるときに、そのプラグに設けられたフランジが、第1の孔の開口の縁部に押圧され、プラグの緩み止め部として機能するので、プラグが緩むことがない。したがって、プラグの止定にロックナット等が不要であり、簡単な構造でコスト安価に封止性能を高くすることができる。 On the other hand, the first hole is a hole necessary for processing in order to form a bent oil passage in the bulging portion. When the plug for closing the first hole is screwed into the first hole, the flange provided on the plug is pressed against the edge of the opening of the first hole, and serves as a loosening prevention portion for the plug. Because it functions, the plug will not loosen. Therefore, a lock nut or the like is not required for fixing the plug, and the sealing performance can be enhanced at a low cost with a simple structure.
上記プラグの外周面に、ねじ部(40)と、このねじ部と上記フランジとの間に設けられた周溝(43)とが設けられ、上記封止部材は、上記周溝に収容された環状の弾性部材を含む場合には、封止性能をより高くすることができる点で好ましい。
また、操舵補助力を発生するパワーシリンダのシリンダチューブに、上記パワーシリンダの配管取付構造を用いて配管が取り付けられていれば好ましい。
The outer peripheral surface of the plug is provided with a thread portion (40) and a circumferential groove (43) provided between the thread portion and the flange, and the sealing member is accommodated in the circumferential groove. When an annular elastic member is included, it is preferable in that the sealing performance can be further improved.
Moreover, it is preferable that piping is attached to the cylinder tube of the power cylinder that generates the steering assist force using the power cylinder piping mounting structure.
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施の形態のパワーシリンダの配管取付構造が適用された、車両用操舵装置としての油圧式パワーステアリング装置の要部の一部破断側面図である。図1を参照して、パワーステアリング装置1は、ラック歯2aを有するラック軸2とピニオン(図示せず)を含む油圧式パワーアシスト付きのラックアンドピニオン機構を備えている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a partially broken side view of a main part of a hydraulic power steering device as a vehicle steering device to which a power cylinder piping mounting structure according to an embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 1, a power steering apparatus 1 includes a rack and pinion mechanism with hydraulic power assist including a rack shaft 2 having
ラック軸2は、車体の左右方向に延設される筒状のラックハウジング3およびこのラックハウジング3の一端に連なるギヤハウジング4の内部に、軸長方向に摺動自在に支持されている。ラック軸2の両端部は、図示しない前輪にそれぞれ連なるタイロッド5にボールジョイント6を介して連結されている。
ラック軸2の一部にはロッド7が形成され、このロッド7と、ロッド7の周囲を取り囲むラックハウジング3との間を、左右一対のロッドシール8,8で封止することにより、操舵補助力発生用のパワーシリンダ9が構成されている。したがって、ラックハウジング3の一部によってパワーシリンダ9のシリンダチューブ9aが構成されることになる。
The rack shaft 2 is slidably supported in the axial direction in a cylindrical rack housing 3 extending in the left-right direction of the vehicle body and a gear housing 4 connected to one end of the rack housing 3. Both ends of the rack shaft 2 are connected to tie rods 5 respectively connected to front wheels (not shown) via ball joints 6.
A
ギヤハウジング4側のロッドシール8は、シリンダチューブ9a内において支持筒部10の端部に当接する位置に圧入されている。他方のロッドシール8は、シリンダチューブ9aの端部に固定されるラックブッシュ21に当接して位置決めされている。
ギヤハウジング4は、ラックハウジング3の一端に圧入連結される支持筒部10と、この支持筒部10に対して斜交する態様で斜め上方へ延びる主ハウジング11とを備えている。
The rod seal 8 on the gear housing 4 side is press-fitted into a position where it abuts against the end of the
The gear housing 4 includes a
パワーステアリング1の入力軸12の一端が主ハウジング11から突出し、ステアリングホイールからなる操舵部材13に一体回転可能に連結されている。主ハウジング11内には、図示していないが、ピニオンを形成する出力軸と、入力軸12および出力軸を互いに相対角変位可能に連結するトーションバーとが収容されている。
また、主ハウジング11の上部の内部には、入、出力軸間の相対角変位に基づいて油圧ポンプPからの圧油を、ピストン14によって互いに仕切られるパワーシリンダ9の左右の油室15,16の一方に択一的に供給するとともに、他方の油室からの油を油タンクTに戻すコントロールバルブCが内蔵されている。パワーシリンダ9への油圧の給排を司る油圧制御装置Aは、主ハウジング11の上部からなるハウジングHと、このハウジングHに内蔵されるコントロールバルブCとを含んで構成される。
One end of the
Also, in the upper part of the
パワーシリンダ9の各油室15,16は、それぞれ対応する配管17,18を介してコントロールバルブCに接続されている。具体的には、一方の配管17が、油制御装置AのハウジングHの周面に形成されてコントロールバルブCに連通する第1ポート19と、パワーシリンダ9のシリンダチューブ9aに形成されて油室15に連通する第2ポート20とを連通している。配管17の端部17aは、シリンダチューブ9aと単一の材料で一体に形成された膨出部30に接続されており、この配管17の取付構造により、本実施の形態のパワーシリンダの配管取付構造Sが構成されている。
The
また、他方の配管18が、油制御装置AのハウジングHの周面に形成されてコントロールバルブCに連通する第1ポート22と、パワーシリンダ9のシリンダチューブ9aに形成されて油室16に連通する第2ポート23とを連通している。
図2を参照して、パワーシリンダ9のシリンダチューブ9aは、アルミニウムを含む材料により形成されている。シリンダチューブ9aに上記膨出部30が形成されている。膨出部30は、シリンダチューブ9aの周壁9bの周方向の一部を、シリンダチューブ9aの径方向R1に突出するように膨出させて形成されている。
The
Referring to FIG. 2,
膨出部30は、シリンダチューブ9aの径方向R1と直交または概ね直交する第1の面31と、この第1の面31と交差する、例えば直交する第2の面32とを備えている。また、膨出部30は、当該膨出部30をシリンダチューブ9aの径方向R1に貫通して、第1の面31に開口33を形成する第1の孔34と、この第1の孔34の中途部34aから第1の孔34と交差する方向X1に分岐して、第2の面32を貫通する第2の孔35とを備えている。
The bulging
第1の孔34の入口には、第1の孔34の残りの部分よりも大径に形成されたプラグ嵌合部36が形成され、そのプラグ嵌合部36に、プラグ37が液密的に嵌合されている。具体的には、プラグ37は、前端38aが閉塞された円筒状のプラグ本体38と、プラグ本体38の後端38bから径方向外方に延設された環状のフランジ39とを備えている。フランジ39は、膨出部30の第1の面31の開口33の縁部33aに押圧されることにより、プラグ37の緩み止め部として機能している。
A
プラグ本体38の外周面には、前端側の部分にねじ部40が形成されている。このねじ部40が、プラグ嵌合部36に形成されたねじ部41に螺合されている。
一方、プラグ本体38の外周面において、フランジ39とねじ部40との間の部分には、ねじ部40よりも大径の大径部42が形成されている。その大径部42には、周方向に延びる周溝43が形成され、その周溝43に、例えばOリングからなる封止部材としての環状の弾性部材44が収容され保持されている。封止部材としての弾性部材44は、プラグ嵌合部36に形成された円筒面45とプラグ本体38の外周面との間に介在し、両者間を封止する。
On the outer peripheral surface of the plug
On the other hand, on the outer peripheral surface of the plug
第2の孔35に接続される配管17の端部17aには、膨出により形成された中間フランジ48が設けられている。この中間フランジ48よりも末端の部分は、先にいくほど拡げられたフレア部49となっている。フレア部49には、中間フランジ48に接する状態でOリング50が嵌められている。また、配管17には中間フランジ48によって抜け止めされた状態で配管17の周面に空回り自在に金属製の締め具51が嵌められている。その締め具51の外周には、ねじ部52と、多角形断面の工具係合部53とが設けられている。
An
第2の孔35には、配管17の端部17aを接続するための収容部54が形成されている。その収容部54は、上記締め具51のねじ部52にねじ結合するねじ部55を内周に有する第1収容部56と、この第1収容部56よりも小径であって、第1収容部56の奥部に連続し、配管17のフレア部49を収容するための第2収容部57とを含んでいる。 第1収容部56と第2収容部57との間に形成される環状段部58の内周には、面取り部59が形成され、この面取り部59とフレア部49の根元部分との間で、上記のOリング50が弾力的に挟持され、そのOリング50によって、面取り部59とフレア部49との間が密封されている。
In the
本実施の形態によれば、シリンダチューブ9aと単一の材料で一体に膨出部30を形成し、その膨出部30をシリンダチューブ9aの径方向R1に貫通する第1の孔34の途中部34aから、第1の孔34と交差する方向X1に分岐する第2の孔35に、配管17の端部17aをねじ締結している。したがって、配管17と他の車両部品との干渉を避けるために、配管17の端部17aをシリンダチューブ9aの径方向R1以外の方向(例えばシリンダチューブ9aの軸方向と平行な方向)から接続するに際して、エルボ継手を用いる必要がなく、したがって、従来必要であった溶接工程を廃止することができ、その結果、製造コストを安くすることができる。
According to the present embodiment, the bulging
一方、膨出部30の第1の孔34は、膨出部30内に曲がり油路を形成するために、加工上、必要な孔である。その第1の孔34を塞ぐためのプラグ37を、第1の孔34のプラグ嵌合部36のねじ部41に螺合させるときに、そのプラグ37に設けられたフランジ39が、第1の孔34の開口33の縁部33aに押圧される。その結果、フランジ39が、プラグ37の緩み止め部として機能するので、プラグ37が緩むことがない。したがって、プラグ37の止定にロックナット等を用いる必要がなく、簡単な構造でコスト安価に封止性能を高くすることができる。
On the other hand, the
さらに、第1の孔34のプラグ嵌合部36の円筒面45とプラグ37の外周面との間に介在する弾性部材44を用いているので、封止性能をより高くすることができる。
エルボ継手や溶接を用いる必要がないので、本実施の形態のようにシリンダチューブ9aがアルミニウムを含む材料により形成されている場合との組み合わせにおいて、特に、顕著な効果を奏することができる。
Furthermore, since the
Since it is not necessary to use an elbow joint or welding, a remarkable effect can be obtained particularly in combination with the case where the
なお、本実施の形態では、油圧式パワーステアリング装置のパワーシリンダの配管の取付に適用したが、操舵部材と舵取り機構との機械的な連結が解かれた、いわゆるステアバイワイヤシステムの車両用操舵装置において、操舵用アクチュエータとしてのパワーシリンダの配管を取り付ける構造に適用することもできる。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。 In the present embodiment, the present invention is applied to the mounting of the power cylinder piping of the hydraulic power steering apparatus, but the so-called steer-by-wire system vehicle steering apparatus in which the mechanical connection between the steering member and the steering mechanism is broken. The present invention can also be applied to a structure for attaching a power cylinder pipe as a steering actuator. In addition, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
1…パワーステアリング装置、9…パワーシリンダ、9a…シリンダチューブ、9b…周壁、17…配管、17a…端部、S…パワーシリンダの配管取付構造、30…膨出部、31…第1の面、32…第2の面、33…開口、33a…開口の縁部、34…第1の孔、35…第2の孔、36…プラグ嵌合部、37…プラグ、38…プラグ本体、39…フランジ、40,41…ねじ部、43…周溝、44…環状の弾性部材(封止部材)、45…円筒面、R1…シリンダチューブの径方向、X1…第1の孔と交差する方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering apparatus, 9 ... Power cylinder, 9a ... Cylinder tube, 9b ... Peripheral wall, 17 ... Piping, 17a ... End part, S ... Pipe mounting structure of a power cylinder, 30 ... Swelling part, 31 ... 1st surface 32 ... second surface, 33 ... opening, 33a ... edge of opening, 34 ... first hole, 35 ... second hole, 36 ... plug fitting portion, 37 ... plug, 38 ... plug body, 39 ... Flange, 40, 41 ... Threaded portion, 43 ... Circumferential groove, 44 ... Ring-shaped elastic member (sealing member), 45 ... Cylindrical surface, R1 ... Radial direction of cylinder tube, X1 ... Direction intersecting the first hole
Claims (3)
上記シリンダチューブと単一の材料で一体に形成されシリンダチューブの径方向に膨出した膨出部と、
プラグと、
上記プラグと膨出部との間を封止する封止部材と、を備え、
膨出部は、第1の面と、第1の面と交差する第2の面と、当該膨出部をシリンダチューブの径方向に貫通して第1の面に開口を形成する第1の孔と、この第1の孔の中途部から第1の孔と交差する方向に分岐して第2の面を貫通する第2の孔とを含み、
上記第2の孔に、上記配管がねじ締結されており、
上記第1の孔は、上記プラグによって液密的に塞がれており、
上記プラグに、上記第1の孔の上記開口の縁部に押圧されるフランジが設けられていることを特徴とする、パワーシリンダの配管取付構造。 In the power cylinder piping mounting structure for connecting the piping to the cylinder tube of the power cylinder,
A bulging portion formed integrally with the cylinder tube from a single material and bulging in the radial direction of the cylinder tube;
A plug,
A sealing member for sealing between the plug and the bulging portion,
The bulging portion includes a first surface, a second surface that intersects the first surface, and a first surface that penetrates the bulging portion in the radial direction of the cylinder tube and forms an opening in the first surface. A hole, and a second hole that branches from the middle of the first hole in a direction intersecting the first hole and penetrates the second surface;
The pipe is screwed to the second hole,
The first hole is liquid-tightly closed by the plug,
A power cylinder pipe mounting structure, wherein the plug is provided with a flange that is pressed against an edge of the opening of the first hole.
上記封止部材は、上記周溝に収容された環状の弾性部材を含むことを特徴とする、パワーシリンダの配管取付構造。 In claim 1, the outer peripheral surface of the plug is provided with a threaded portion and a circumferential groove provided between the threaded portion and the flange,
The power cylinder pipe mounting structure, wherein the sealing member includes an annular elastic member accommodated in the circumferential groove.
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