JP3610445B2 - 舵取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵取り操作に応じて移動するラック軸の中途部を操舵用の車輪に連結してなるセンタテイクオフ形のラックピニオン式舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の舵取装置の一形式として、舵輪（ステアリングホイール）に連動連結されたピニオンを車体の左右方向に延設されたラック軸の中途部に噛合させてなり、舵取りのための舵輪の回転操作をラック軸の軸長方向の移動に変換し、この移動を左右の操向車輪（一般的には前輪）に伝えて舵取りを行わせる構成としたラックピニオン式の舵取装置がある。
【０００３】
このようなラックピニオン式の舵取装置は、更に、左右の操向車輪との連結のための一対のタイロッドをラック軸の両端部に各別に連結してなるエンドテイクオフ形と、前記タイロッドをラック軸の中途部に一括して連結してなるセンタテイクオフ形とに大別される。
【０００４】
センタテイクオフ形の舵取装置は、左右の操向車輪に至るタイロッドが長寸となる反面、ラック軸及び該ラック軸の回りに設けられる伸縮が可能なブーツの長さを短くでき、また、これらと操向車輪との相対的な位置関係の設定に自由度が大きいという利点を有しており、前記ブーツの配設に制約がある一部の車種において採用されている。ブーツは、合成樹脂により蛇腹状に形成されて、ラック軸回りにゴミ、水などの異物が入るのを防ぐものである。
【０００５】
以上の如きセンタテイクオフ形の舵取装置においては、ブーツの内部にて移動する前記ラック軸の中途部に左右一対のタイロッドを連結する必要がある。この連結は、実開昭５７−１７４２７５号公報、米国特許第４，６０１，６０２号等に開示されている如く、タイロッドが結合されたブラケットを、前記ブーツを貫通する取付ねじを介してラツク軸に取付けることにより実現されている。
【０００６】
また、前記ブラケットには、前記ブーツの貫通部が嵌合される円筒状の突起を備えている。この突起の外周面は、上記米国特許第４，６０１，６０２号に記載されているものを図１０に示すように、基端から先端に向かって小径となるテーパ面に形成され、この突起Ａテーパ面の中途に環状溝Ｂが設けられている。そして、ブーツＣの貫通部Ｄは、前記突起Ａの外形よりも小径に形成され、該貫通部Ｄを突起Ａの先端から環状溝Ｂへと無理やり押し込むことにより、該貫通部Ｄを環状溝Ｂに嵌合し、ブーツＣの貫通部Ｄの封止性を高め、該貫通部ＤからブーツＣ内にゴミ、水などの異物が入るのを防ぐようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の舵取装置にあっては、ブーツＣの貫通部Ｄを突起Ａの先端から環状溝Ｂへと無理やり押し込み、該貫通部Ｄを環状溝Ｂに嵌合することにより、ブーツＣの貫通部Ｄの封止性を高め、ブラケットＥをラック軸Ｆに取付けるように構成されているから、ブーツＣの突起Ａへの嵌め込みが非常に困難である。従って、ブラケットＥの取付け作業性が悪く、コスト高になるという問題があった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、センタテイクオフ形のラックピニオン式舵取装置において、ブーツの貫通部を、ブラケットの突起の外形に対応する嵌合内面が設けられた筒状に形成することにより、ブーツの貫通部の封止性を高めることができて、しかもブラケットの取付作業性を高めることができる舵取装置を構成することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る舵取装置は、舵取り操作に応じて軸長方向に移動するラック軸と、該ラック軸の回りに配置される伸縮が可能なブーツと、該ブーツを貫通する取付ねじを介して前記ラック軸に取付けられるブラケットとを備え、該ブラケットに、前記ブーツの貫通部が嵌合される突起を設けてなる舵取装置において、前記ブーツの貫通部は、前記突起の外形に対応する嵌合内面が設けられた筒状になっており、前記突起及び前記貫通部は基端から先端に向かって小径となるテーパ状に形成され、貫通部の少なくとも先端部分が、前記突起よりも小径に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第１発明にあっては、ブーツの貫通部を筒状に形成して、その嵌合内面を突起の外形に対応させているから、貫通部の突起への嵌め込みを容易に行うことができ、この嵌め込みにより貫通部の封止性を高めることができるのであり、さらにブラケットの取付作業を簡易に行うことができ、コストを低減することができる。しかも、ブラケット用の取付ねじを緊締することにより、ブーツの貫通部の先端部分を押し広げるように弾性変形させて、その弾性復元力により貫通部の封止性を高めることができる。
【００１３】
第２発明に係る舵取装置は、舵取り操作に応じて軸長方向に移動するラック軸と、該ラック軸の回りに配置される伸縮が可能なブーツと、該ブーツを貫通する取付ねじを介して前記ラック軸に取付けられるブラケットとを備え、該ブラケットに、前記ブーツの貫通部が嵌合される突起を設けてなる舵取装置において、前記ブーツの貫通部は、前記突起の外形に対応する嵌合内面が設けられた筒状になっており、該貫通部の先端部に、径方向内側に突出する鍔が突設されていることを特徴とする。
【００１４】
第２発明にあっては、ブーツの貫通部を筒状に形成して、その嵌合内面を突起の外形に対応させているから、貫通部の突起への嵌め込みを容易に行うことができ、この嵌め込みにより貫通部の封止性を高めることができるのであり、さらにブラケットの取付作業を簡易に行うことができ、コストを低減することができる。しかも、ブラケット用の取付ねじを緊締することにより、ブーツの貫通部の鍔を、突起とラック軸との間で挾圧して弾性変形させることができるから、より一層貫通部の封止性を高めることができる。
【００１５】
第３発明に係る舵取装置は、前記突起及び貫通部が複数個設けられ、これら突起及び貫通部が基端から先端に向かって離反するように傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
第３発明にあっては、複数個の突起及び貫通部が離反するように傾斜している場合においても、貫通部の突起への嵌め込みを容易に行うことができ、しかも、この嵌め込みにより貫通部の封止性を高めることができるのであり、さらにブラケットの取付作業を簡易に行うことができ、コストを低減することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る舵取装置の要部の構成を示す縦断正面図、図２は要部の構成をさらに拡大した断面図、図３は要部の構成を分解した縦断面図、図４はブーツを示すもので、（ａ）は一部を省略した断面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は縦断側面図、図５はラック軸の底面図、図６は舵取装置全体の断面図である。
【００１８】
図６に示したラックピニオン式の舵取装置は、一端部が舵輪（ステアリングホイール）に連動連結され、他端部にピニオン（図示せず）が設けられたピニオン軸１と、前記ピニオンに噛合するラック歯（図示せず）が設けられ、車体の左右方向に延設されたラック軸２と、該ラック軸２の回りに配置される円筒状の伸縮可能なブーツ３と、これらラック軸２及びブーツ３間に介在されてラック軸２及びブーツ３を支持するラツクハウジング４と、一対のタイロッド５，５の基端部を保持する一つのブラケット６と、該ブラケット６を、ブーツ３及びラツクハウジング４を貫通してラック軸２の中途部に取付ける取付ねじ７，７とを備えたセンタテイクオフ形の舵取装置である。
【００１９】
ラック軸２は、図６に示すように、一端部が閉止された円筒形をなす前記ラックハウジング４の内部に軸長方向への摺動が自在に支承されている。また、ラック軸２の一端部には、前記ブラケット６を取付けるための一対の取付孔２１，２１が軸長方向に所定間隔を隔てて穿設されている。これら取付孔２１，２１は、図１に示すように、ラック軸２の軸長方向と交差するように傾斜しており、その開口部に、平坦状の受座２２，２２が設けられている。
【００２０】
ラックハウジング４は、図６に示すように、一端が閉止され、他端が開放された有底筒状に形成され、その閉止側の中途部には、これと交叉する態様にピニオンハウジング８が連設してあり、該ピニオンハウジング８の内部には、軸心回りでの回転自在に前記ピニオン軸１が支承され、該ピニオン軸１の回転がラック軸２の軸長方向の摺動に変換されるようになしてある。
【００２１】
ラックハウジング４の開放側の中途部には、図６に示すように、前記ブラケット６をラックハウジング４に対し移動させるための窓孔４１を設け、該窓孔４１の形成域回りを前記ブーツ３により覆い、ゴミ、水などの異物が窓孔４１からラックハウジング４内に侵入するのを防止するようにしている。
【００２２】
ブラケット６は、図１に示すように、タイロッド５の基端部を挾持する一対の挾持片６１，６２と、これら挾持片６１，６２の一端を連結する連結片６３と、一方の挾持片６１に所定間隔を隔てて固着される一対の筒状の突起６４，６４とを備え、これら突起６４，６４の中心部孔に対応する貫通孔６５が各挾持片６１，６２に穿設されている。そして、これら貫通孔６５及び突起６４の中心部孔に前記取付ねじ７を挿通するようにしている。突起６４は、図１に示すように、基端から先端に向かって小径となるテーパ状に形成されている。
【００２３】
ブーツ３は、可撓性を有する合成樹脂、ゴムなどにより形成されるもので、図４に示すように、両端部を蛇腹形状とした伸縮部３１，３１、及びこれら伸縮部３１，３１を連結する連結筒部３２を備え、該連結筒部３２に、前記ブラケット６と対向する扁平状の受止部３３を一体に設けている。また、伸縮部３１，３１の両端は、取付環９，９によりラックハウジング４に着脱可能に取付けられている。
【００２４】
受止部３３には、図４（ａ）に示すように、前記取付ねじ７，７が貫通する一対の貫通部３４，３４が設けられている。この貫通部３４，３４は、前記突起６４，６４の外形に対応する嵌合内面３４ａ，３４ａが設けられた筒状に形成している。即ち、突起６４，６４と同様、基端から先端に向かって小径となるテーパ状に形成している。そして、該貫通部３４，３４及び前記突起６４，６４を、図１に示すように、基端から先端に向かって離反するように傾斜させている。
【００２５】
実施の形態１の前記貫通部３４，３４は、図２鎖線で示すように、少なくとも先端部分を前記突起６４，６４の外形よりも小径に形成して、前記突起６４，６４に嵌合した状態で取付ねじ７，７を緊締したとき、先端部分を押し広げるように弾性変形させて、その弾性復元力により先端部分を突起の外面に密着させ、貫通部３４，３４の封止性を高めることができるようにしている。
【００２６】
受止部３３の貫通部３４，３４間には、図１、図４に示すように、受止部３３の内面及び外面よりも突出する挾圧部３５を設けて、前記取付ねじ７，７を緊締してブラケット６を取付けるとき、前記挾圧部３５をブラケット６及びラック軸２間で挾圧し、この挾圧により挾圧部３５を弾性変形させ、該挾圧部３５の弾性変形を貫通部３４，３４の基部に波及させて、貫通部３４，３４の基部を突起６４，６４に押圧し、貫通部３４，３４及び突起６４，６４間の封止性をより一層高めることができるようにしている。
また、挾圧部３５によりラック軸２が移動してもブーツ３の動きを規制して貫通部３４，３４と突起６４，６４との間に隙間があかないようにしている。
【００２７】
また、図６に示した実施の形態の舵取装置は、ラック軸２の摺動を油圧により補助する動力舵取装置として構成されており、ラック軸２に補助力を加えるパワーシリンダ１０は、ラック軸２の一端に同軸をなして連結されたピストンロッド１１を、ラックハウジング４の開放端部に連設されたシリンダ１２内に延設し、この延設端に取付けたピストン１３を、その外周に巻装されたシールリング１４を介してシリンダ１２に摺動自在に内嵌せしめて構成されている。
【００２８】
シリンダ１２は、ラックハウジング４との連結端の逆側を閉止してなる有底円筒形の部材であり、ラックハウジング４との連結側には、その内側にシール部材１５を保持するシールホルダ１６が取付けてある。ピストンロッド１１は、前記シール部材１５によりその中途部を液密に封止してシリンダ１２の内部に延設してある。
【００２９】
以上の如くパワーシリンダ１０は、ピストン１３の両側にて液密に封止された一対の油室をシリンダ１２の内側に形成してなり、これらの油室への外部からの油圧送給に応じてピストン１３の両側に発生する圧力差により前記ピストンロッド１１を軸長方向に押し引きし、該ピストンロッド１１の基端に連結された前記ラック軸２に軸長方向の移動力を加える構成となっている。
【００３０】
ピストン１３両側の油室は、シリンダ１２の外側の該当位置に夫々接続された各別の送油管１７，１７により、前記ピニオンハウジング８の外側に設けられた一対の送油ポート８１，８２に接続されている。該ピニオンハウジング８には、舵取りのための舵輪操作に伴って前記ピニオン軸１に加わる操舵トルクに応じて油圧の給排動作を行い、前記送油ポート８１，８２のいずれかに送出する公知の油圧制御弁が内蔵されており、送油ポート８１，８２への送出油圧が送油管１７，１７を経てパワーシリンダ１０に送給され、この送給に応じて発生する油圧力がラック軸２に加えられ、前述の如く生じる舵取りが補助される構成となっている。
【００３１】
以上の如く構成されたセンタテイクオフ形舵取装置のタイロッド５，５をラック軸２に取付ける場合、タイロッド５，５の基端部をブラケット６の挾持片６１，６２間に介在させ、これら挾持片６１，６２の貫通孔６５、タイロッド５基端部の貫通孔５１及び突起６４，６４の中心部孔に取付ねじ７，７を挿通した状態で、突起６４，６４をブーツ３の貫通部３４，３４に嵌合し、この状態で取付ねじ７，７をラック軸２の取付孔２１，２１に緊締することにより、貫通部３４，３４の筒状部分を押し広げるように弾性変形させることができ、この筒状部分の弾性復元力により貫通部３４，３４を突起６４，６４の外面に密着させることができ、貫通部３４，３４の封止性を高めることができる。
【００３２】
しかも、前記した従来例のように、予めブラケット６をブーツ３に取付けることなく、換言すると、突起６４，６４の外面に環状溝を設け、該環状溝にブーツ３の貫通部を無理やり押し込んで取付ける必要がなく、単に筒状の貫通部３４，３４を突起６４，６４に嵌合して取付ねじ７，７を緊締するだけの簡単な作業により、ブラケット６の固定に影響を及ぼすことなくブーツ３の貫通部３４，３４の封止性を高めることができるのである。
【００３３】
そして、前記タイロッド５，５は、ブラケット６を介してブーツ３と共にラック軸２に取付けられることになり、前記窓孔４１の形成範囲内にて生じるラック軸２の両方向の摺動は、前記連結筒部３２の両側の伸縮部３１，３１の伸縮によって許容される。
【００３４】
図７に示した実施の形態２の前記貫通部３４，３４は、先端部から径方向内側に突出する鍔３６，３６が突設された構成としているもので、その他の構成は上述した場合と同様であるため、共通の符号を用い、詳細な説明を省略する。
【００３５】
この実施の形態２の構成とすることにより、ブーツ３の筒状部分を突起６４，６４に嵌合した状態で取付ねじ７，７を緊締することにより、鍔３６，３６を、前記突起６４，６４の先端面とラック軸２の受座２２，２２との間で挾圧し、該鍔３６，３６を弾性変形させることができるから、貫通部３４，３４の封止性をより一層高めることができる。
【００３６】
また、実施の形態２では、前記ラック軸２の受座２２，２２に、前記鍔３６，３６の厚さよりも若干短い突部２３，２３を設けて、取付ねじ７，７を取付孔２１，２１に緊締した場合、突起６４，６４を突部２３，２３で受止め、前記鍔３６，３６に過大の挾圧力が作用するのを回避し、鍔３６，３６の挾圧力による破損を防止するようにしている。
【００３７】
尚、以上説明した実施の形態では、２本の取付ねじ７，７を用いてブラケット６をラック軸２に取付ける構造のものについて説明したが、その他、ブラケット６のラック軸２への取付けは、図８に示すように１本の取付ねじ７を用いて行ってもよい。
【００３８】
またブラケット６をラック軸２に取付けるための取付ねじ７，７は、図１及び図６に示すように、ラック軸２の軸長方向と交差するように傾斜させた構成とする他、図９に示すようにラック軸２の軸長方向とほゞ直交する構成としてもよいのである。これら図８及び図９の実施の形態は、基本的に図１〜図７に示す実施の形態と同様であるため、共通の符号を用い、詳細な説明を省略する。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１発明によれば、ブーツの貫通部を筒状に形成して、その嵌合内面を突起の外形に対応させているから、貫通部の突起への嵌め込みを容易に行うことができ、この嵌め込みにより貫通部の封止性を高めることができるのであり、さらにブラケットの取付作業を簡易に行うことができ、コストを低減することができる。しかも、ブラケット用の取付ねじを緊締することにより、ブーツの貫通部の先端部分を押し広げるように弾性変形させて、その弾性復元力により貫通部の封止性を高めることができる。
【００４１】
第２発明によれば、ブーツの貫通部を筒状に形成して、その嵌合内面を突起の外形に対応させているから、貫通部の突起への嵌め込みを容易に行うことができ、この嵌め込みにより貫通部の封止性を高めることができるのであり、さらにブラケットの取付作業を簡易に行うことができ、コストを低減することができる。しかも、ブラケット用の取付ねじを緊締することにより、ブーツの貫通部の鍔を、突起とラック軸との間で挾圧して弾性変形させることができるから、より一層貫通部の封止性を高めることができる。
【００４２】
第３発明によれば、複数個の突起及び貫通部が離反するように傾斜している場合においても、貫通部の突起への嵌め込みを容易に行うことができ、しかも、この嵌め込みにより貫通部の封止性を高めることができるのであり、さらにブラケットの取付作業を簡易に行うことができ、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る舵取装置の要部の構成を示す縦断正面図である。
【図２】本発明に係る舵取装置の要部の構成をさらに拡大した断面図である。
【図３】本発明に係る舵取装置の要部の構成を分解した縦断面図である。
【図４】本発明に係る舵取装置のブーツを示すもので、（ａ） は一部を省略した断面図、（ｂ） は底面図、（ｃ） は縦断側面図である。
【図５】本発明に係る舵取装置のラック軸の底面図である。
【図６】本発明に係る舵取装置の全体の断面図である。
【図７】本発明に係る舵取装置の別の実施の形態の要部の構成をさらに拡大した図２に相当する断面図である。
【図８】本発明に係る舵取装置の更に別の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図９】本発明に係る舵取装置のまた更に別の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図１０】従来例を示す舵取装置の断面図である。
【符号の説明】
２ ラック軸
３ ブーツ
３４ 貫通部
３６ 鍔
６ ブラケット
６４ 突起
７ 取付ねじ

Claims (3)

1. 舵取り操作に応じて軸長方向に移動するラック軸と、該ラック軸の回りに配置される伸縮が可能なブーツと、該ブーツを貫通する取付ねじを介して前記ラック軸に取付けられるブラケットとを備え、該ブラケットに、前記ブーツの貫通部が嵌合される突起を設けてなる舵取装置において、前記ブーツの貫通部は、前記突起の外形に対応する嵌合内面が設けられた筒状になっており、前記突起及び前記貫通部は基端から先端に向かって小径となるテーパ状に形成され、貫通部の少なくとも先端部分が、前記突起よりも小径に形成されていることを特徴とする舵取装置。
2. 舵取り操作に応じて軸長方向に移動するラック軸と、該ラック軸の回りに配置される伸縮が可能なブーツと、該ブーツを貫通する取付ねじを介して前記ラック軸に取付けられるブラケットとを備え、該ブラケットに、前記ブーツの貫通部が嵌合される突起を設けてなる舵取装置において、前記ブーツの貫通部は、前記突起の外形に対応する嵌合内面が設けられた筒状になっており、該貫通部の先端部には、径方向内側に突出する鍔が突設されていることを特徴とする舵取装置。
3. 前記突起及び貫通部は複数個設けられ、これら突起及び貫通部が基端から先端に向かって離反するように傾斜している請求項１又は２記載の舵取装置。

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