JP3851514B2

JP3851514B2 - パワーステアリング装置のパワーシリンダ

Info

Publication number: JP3851514B2
Application number: JP2001089626A
Authority: JP
Inventors: 誠二上村; 貴之白井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002284026A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーステアリング装置のパワーシリンダに関し、とりわけ、シリンダ本体の端部でのピストンロッド支持構造を改良したパワーステアリング装置のパワーシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーステアリング装置のパワーシリンダとして、従来、実開平４-７１３７８号公報に記載されるようなものがある。
【０００３】
このパワーシリンダは、略円筒状のシリンダ本体の端部に、ピストンロッドが嵌挿される封止プラグが螺着され、この封止プラグのロッド嵌挿孔内に、ピストンロッドを摺動自在に保持するための軸受ブッシュが取り付けられている。軸受ブッシュは、円筒状の胴部の先端側外周に径方向外側に突出する係止用突部が一体に設けられており、封止プラグのロッド嵌挿孔内には、軸受ブッシュが嵌合取り付けされたときに前記係止用突部が係合される係合凹部が形成されている。したがって、軸受ブッシュは、封止プラグのロッド嵌挿孔に嵌合取り付けされた状態において係止用突部が係合凹部に係合し、これによって封止プラグからの抜けを阻止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のパワーシリンダの場合、軸受ブッシュの取付時に、軸受ブッシュの先端側外周に突設された係止用突部を、封止プラグのロッド嵌挿孔の奥深くまで押し込んで係合凹部に係合させなければならないため、このとき、軸受ブッシュの胴部の先端側が長いストロークの間、係止用突部を通して縮径変形させられつづけ、その結果、軸受精度が低下するという不具合がある。
【０００５】
そこで本発明は、軸受ブッシュの取付時における胴部の変形を可及的に少なくして、軸受ブッシュの軸受精度の向上を図ることのできるパワーステアリング装置のパワーシリンダを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、本発明は、略円筒状のシリンダ本体の端部に、ピストンロッドが嵌挿される封止プラグが取り付けられ、この封止プラグのロッド嵌挿孔内に、ピストンロッドを摺動自在に保持する軸受ブッシュが嵌合取り付けされて成るパワーステアリング装置のパワーシリンダにおいて、前記軸受ブッシュの円筒状の胴部の一端側外周に、径方向外側に突出する係止用突部を設ける一方、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの軸受ブッシュが挿入される側の端部の近傍に、前記軸受ブッシュが胴部の他端側から挿入されたときに同ブッシュの係止用突部が係合される係合凹部を設け、
前記軸受ブッシュの係止用突部よりも一端側寄りに、同突部よりも高さが低い補助突部を隣接させて設ける一方、前記封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの係合凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記補助突部が挿入係合される案内凹部を前記係合凹部に隣接させて設けたことを特徴としている。
【０００７】
この発明の場合、軸受ブッシュの取付時に、軸受ブッシュの胴部の他端側が封止プラグのロッド嵌挿孔内に挿入され、そのまま同ブッシュがロッド嵌挿孔内に押し入れられると、そのブッシュの挿入ストロークの最後で係止用突部が封止プラグの係合凹部に係合される。
【０００８】
このとき、係合凹部は封止プラグのシリンダ本体内側の端面近傍に形成することが好ましい。ロッド嵌挿孔は、ピストンロッドの先端側膨出部との干渉を回避するために、封止プラグのシリンダ本体外側は所定深さに亙って拡径して形成されているが、シリンダ本体内側は拡径せずに形成されている。したがって、係合凹部を封止プラグのシリンダ本体外側の端部の近傍に形成する場合には拡径部の底部付近に形成せざるを得ないが、係合凹部をシリンダ本体内側の端部の近傍に形成した場合には、封止プラグの端面に近接する部位にいきなり形成することができる。このため、軸受ブッシュの挿入時には基部側の係止突部が係合凹部に近接するまでに封止プラグの他の部分と干渉することがない。
【００１０】
さらに、軸受ブッシュの係止用突部よりも一端側寄りに、同突部よりも高さが低い補助突部を隣接させて設ける一方で、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの係合凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記補助突部が挿入係合される案内凹部を係合凹部に隣接させて設けるようになっているため、軸受ブッシュの挿入に伴なう係止用突部の過大な倒れ変形が補助突部によって阻止され、係止用突部が係合凹部位置まで変位したときには、係止用突部が確実に形状復帰して係合凹部内に係合される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、軸受ブッシュの係止用突部は径方向外側に延出する環状フランジによって構成し、封止プラグの係合凹部は環状凹部によって構成するようにしてある。
この場合、係止用突部と係合凹部が共に軸心回りに対称形状となるため、軸受ブッシュは円周方向の向きを考えることなく、ロッド嵌挿孔内に取り付けることが可能になる。
また、軸受ブッシュの環状フランジよりも一端側寄りに、同環状フランジよりも高さが低い補助突部としての厚肉円筒部を隣接させて設ける一方で、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの前記環状凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記厚肉円筒部が挿入係合される案内凹部としての環状窪みを環状凹部に隣接させて設けるようにした。
この場合、軸受ブッシュの挿入時における環状フランジの過大な変形を厚肉円筒部によって阻止することができるうえ、環状フランジの外径を大きくすることによって同フランジの側面と環状凹部との接触面積を拡大することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１３】
図１において、１は、本発明にかかるパワーステアリング装置のパワーシリンダであり、２は、このパワーシリンダ１の略円筒状のシリンダ本体、３は、このシリンダ本体２の内部を二つの液室４ａ，４ｂに隔成するピストン、５は、このピストン３に結合されたピストンロッドである。
【００１４】
このステアリング装置は、ラックアンドピニオン式のものであり、シリンダ本体２の一端側には略円筒状のラックハウジング６が嵌着固定され、このラックハウジング６の内部に、ピストンロッド５の一端側に設けられたラック７部分が収容されると共に、ラック７に対してステアリング側のピニオン８が噛合されている。そして、シリンダ本体２の一端側は、ラックハウジング６と共にシリンダ本体２内に嵌合された環状の封止プレート９とオイルシール１０によって封止されており、ピストンロッド５の一端側は、封止プレート９と、同ピストンロッド５をピニオン８方向にスプリング付勢するラックガイド１１とによって保持されている。
【００１５】
一方、シリンダ本体２の他端側には、ピストンロッド５の他端が嵌挿される封止プラグ１２が螺着され、この封止プラグ１２のロッド嵌挿孔１３に設けられた樹脂製の軸受ブッシュ１４によってピストンロッド５が摺動自在に保持されている。また、ピストンロッド５の他端とシリンダ本体２の間はシリンダ本体２の内部に圧入されたオイルシール１５によって密閉されている。
【００１６】
ここで、軸受ブッシュ１４は、図３，図４に示すように円筒状の胴部１６を有し、この胴部１６の一端側外周に、径方向外側に突出する係止用突部としての環状フランジ１７が設けられている。そして、胴部１６の環状フランジ１７よりも端部側（一端側）には、胴部１６の一般部の肉厚よりも厚い補助突部としての厚肉円筒部１８が設けられている。この厚肉円筒部１８は、図４に示すように胴部１６の他の部分と同一内径に形成され、その外周面は環状フランジ１７の突出高さｔ₁よりも設定寸法分低く（同図中、厚肉円筒部１８の突出高さはｔ₂で示す。）なっている。
【００１７】
また、封止プラグ１２は、図２，図４に示すように、ロッド嵌挿孔１３のうちのシリンダ本体２内に臨む側の端面から所定寸法の範囲がブッシュ嵌合部とされ、そのブッシュ嵌合部のブッシュ挿入端側（シリンダ本体２内側）の端部の近傍に、軸受ブッシュ１４の環状フランジ１７が係合される係合凹部としての環状凹部１９が形成されている。そして、ブッシュ嵌合部のうちの、環状凹部１９のブッシュ挿入端側に隣接する領域には、軸受ブッシュ１４の厚肉円筒部１８が挿入係合される案内凹部としての環状窪み２０が形成されている。この環状窪み２０は、封止プラグ１２の端面までほぼ同形状に連続して形成され、その窪み深さは軸受ブッシュ１４の厚肉円筒部１８の突出高さ分ｔ₂とほぼ同じに設定されている。
【００１８】
軸受ブッシュ１４と封止プラグ１２は以上のような構成であるため、組付時に、図４に示すように軸受ブッシュ１４が封止プラグ１２のブッシュ嵌合部に挿入されると、最初に軸受ブッシュ１４の先端側のストレート部分がブッシュ嵌合部の一般部内面に係合され、この係合によって軸受ブッシュ１４の以後の挿入がガイドされると共に、同ブッシュ１４の姿勢が一定に維持されることとなる。そして、軸受ブッシュ１４が所定深さまで挿入されると、同ブッシュ１４の一端側の環状フランジ１７が封止プラグ１２の環状窪み２０内に押し入れられ、さらにここから環状凹部１９内へと押し込み入れられる。この結果、環状フランジ１７が環状凹部１９に係合されると共に、軸受ブッシュ１４の厚肉円筒部１８が封止プラグ１２の環状窪み２０に係合されることとなる。
【００１９】
軸受ブッシュ１４の環状フランジ１７が環状凹部１９に係合されるときには、軸受ブッシュ１４の挿入ストロークの最後で環状フランジ１７が環状窪み２０によって変形させられるが、環状フランジ１７の変形は最後のごく僅かなストロークの間だけであるため、この変形に伴なって軸受ブッシュ１４の胴部１６に歪が残るような不具合は生じない。
【００２０】
また、環状フランジ１７が環状窪み２０を乗り越えるときの同フランジ１７の変形は、同フランジ１７の背部側に厚肉円筒部１８が一体に設けられているために、主にフランジ先端側の厚肉円筒部１８よりも突出する部分の変形となる。つまり、環状フランジ１７の付根部側の変形は厚肉円筒部１８によって規制され、ほぼフランジ先端側の限られた領域のみが変形することとなる。したがって、環状フランジ１７は環状窪み２０を乗り越えた後に即時に形状復帰し、環状凹部１９内に確実に係合される。
【００２１】
そして、軸受ブッシュ１４がこうして封止プラグ１２に嵌合取り付けされた後、封止プラグ１２がオイルシール１５と共にシリンダ本体２に取り付けられると、このときオイルシール１５が封止プラグ１２の端面に当接し、オイルシール１５のリテーナプレート１５ａの内周縁部が封止プラグ１２の環状窪み２０を閉塞する。したがって、軸受ブッシュ１４のシリンダ本体２内側の抜けはオイルシール１５によっても阻止される。
【００２２】
この実施形態のパワーシリンダ１の場合、以上のように軸受ブッシュ１４の胴部をほとんど変形させることなく、同ブッシュ１４を封止プラグ１２に嵌合取り付けすることができるため、軸受ブッシュ１４の軸受精度を確実に高めることができる。
【００２３】
また、この実施形態の場合、係止用突部としての環状フランジ１７が封止プラグ１２のブッシュ挿入端側で環状凹部１９に係合されるものの、環状フランジ１７の径を大きくすることによって同フランジ１７の側面と環状凹部１９との接触面積を拡大することにより、軸受ブッシュ１４の抜けを確実に防止することができる。ところで、厚肉円筒部１８がない場合には、環状フランジ１７の径を大きくすると、接触面積は増大するものの、軸受ブッシュ１４の挿入時における環状フランジ１７の変形量が大きくなって同フランジ１７が環状凹部１９内で確実に形状復帰できなくなる。しかし、この実施形態においては、厚肉円筒部１８によって環状フランジ１７の倒れを制限しているため、接触面積の増大を図りつつも環状フランジ１７を環状凹部１９に容易にかつ確実に係合させることができる。
【００２４】
さらにまた、この実施形態の場合、封止プラグ１２のブッシュ挿入端側には環状窪み２０が設けられ、ブッシュ嵌合部の入口側の内径が広げられているため、軸受ブッシュ１４の挿入時に同ブッシュ１４の胴部１６の先端をブッシュ嵌合部に容易に挿入することができるという利点がある。
【００２５】
尚、この発明の実施形態は以上で説明したものに限るものでなく、例えば、図５，図６に示すように軸受ブッシュ１１４の係止用突部１１７と、封止プラグ１２の係合凹部１１９とを、環状でない方形断面形状の突部と、それに対応する形状の凹部とによって形成しても良い。このとき軸受ブッシュ１１４には、係止用突部１１７に隣接させて同突部１１７よりも高さの低い方形断面状の補助突部１１８を設け、封止プラグ１１２には、補助突部１１８が案内係合される方形断面形状の案内凹部１２０を係合凹部１１９に隣接させて設けるようにすれば、上記の実施形態と同様にブッシュ挿入時における係止用突部１１７の必要以上の倒れを防止することができる。
【００２６】
ただし、図１〜図４に示した実施形態においては、係止用突部（環状フランジ１７）と係合凹部（環状凹部１９）を環状に形成したために、軸心回りについて両者ともに対称形状となり、軸受ブッシュ１４の組付時には、両者の円周方向の向きを何等気にすることなく組付けを行うことができる。
【００２７】
また、以上では、封止プラグ１２のシリンダ本体２内側の端部をブッシュ挿入端とし、その端部の近傍に係合凹部（環状凹部１９）を配設したものについて説明したが、図７に示すもののように、封止プラグ２１２のシリンダ本体２外側の端部をブッシュ挿入端とし、その端部の近傍に係合凹部（環状凹部１９）を設けるようにしても、やはり同様の効果を得ることができる。
【００２８】
ただし、この図７に示すものの場合、ピストンロッド３先端の膨出部３ａとの干渉を回避するために、ロッド嵌挿孔のシリンダ本体２外側の端部が所定深さに亙って拡径して形成されており、係合凹部（環状凹部１９）は、この拡径部２２よりも深い位置に形成されている。これに対し、図１〜図４に示した実施形態においては、係合凹部（環状凹部１９）を封止プラグ１２の端面に近接させて形成することができ、係止用突部（環状フランジ１７）が係合凹部（環状凹部１９）に係合されるまでの間に係止用突部（環状フランジ１７）が封止プラグ１２の他の部分（前記の拡径部２２等）に干渉する心配がなく、軸受ブッシュ１４をぶれなく封止プラグ２１２に取り付けることができるという利点がある。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、軸受ブッシュの取付時には、ブッシュの挿入ストロークの最後で係止用突部が封止プラグの係合凹部に係合されるため、軸受ブッシュ取付時における軸受ブッシュの胴部の変形を少なくして、軸受ブッシュの軸受精度の向上を図ることができる。
【００３０】
さらに、係合凹部を封止プラグのシリンダ本体内側の端面近傍に形成した場合には、軸受ブッシュの挿入時に、同ブッシュの一端側の係止突部が係合凹部に近接するまでに封止プラグの他の部分に干渉することがないため、軸受ブッシュが挿入中にぶれることがなく、したがって、軸受ブッシュの挿入作業を容易にかつ確実に行うことができる。
【００３１】
また、軸受ブッシュの係止用突部を径方向外側に延出する環状フランジによって構成し、封止プラグの係合凹部を環状凹部によって構成した場合には、軸受ブッシュの挿入時に周方向の向きを気にする必要がなくなることから、組付作業性をさらに向上させることができる。
【００３２】
さらに、軸受ブッシュの係止用突部よりも一端側寄りに、同突部よりも高さが低い補助突部を隣接させて設ける一方で、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの係合凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記補助突部が挿入係合される案内凹部を係合凹部に隣接させて設けるようにした場合には、軸受ブッシュの挿入時の係止用突部の過大な倒れ変形を補助突部によって規制し、係止用突部を確実に係合凹部に係合させることができる。
【００３３】
また、軸受ブッシュの環状フランジよりも一端側寄りに、同環状フランジよりも高さが低い補助突部としての厚肉円筒部を隣接させて設ける一方で、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの前記環状凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記厚肉円筒部が挿入係合される案内凹部としての環状窪みを環状凹部に隣接させて設けた場合には、軸受ブッシュの組付作業性を犠牲にすることなく、環状フランジの外径を大きくして同フランジの側面と環状凹部との接触面積を拡大し、軸受ブッシュの抜けをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図。
【図２】同実施形態の封止プラグを示す斜視図。
【図３】同実施形態の軸受ブッシュを示す斜視図。
【図４】同実施形態の封止プラグと軸受ブッシュの組付過程を示す断面図。
【図５】本発明の他の実施形態の封止プラグを示す斜視図。
【図６】同実施形態の軸受ブッシュを示す斜視図。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１…パワーシリンダ
２…シリンダ本体
５…ピストンロッド
１２…封止プラグ
１３…ロッド嵌挿孔
１４…軸受ブッシュ
１６…胴部
１７…環状フランジ（係止用突部）
１８…厚肉円筒部（補助突部）
１９…環状凹部（係合凹部）
２０…環状窪み（案内凹部）

Claims

略円筒状のシリンダ本体の端部に、ピストンロッドが嵌挿される封止プラグが取り付けられ、この封止プラグのロッド嵌挿孔内に、ピストンロッドを摺動自在に保持する軸受ブッシュが嵌合取り付けされて成るパワーステアリング装置のパワーシリンダにおいて、
前記軸受ブッシュの円筒状の胴部の一端側外周に、径方向外側に突出する係止用突部を設ける一方、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの軸受ブッシュが挿入される側の端部の近傍に、前記軸受ブッシュが胴部の他端側から挿入されたときに同ブッシュの係止用突部が係合される係合凹部を設け、
前記軸受ブッシュの係止用突部よりも一端側寄りに、同突部よりも高さが低い補助突部を隣接させて設ける一方、前記封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの係合凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記補助突部が挿入係合される案内凹部を前記係合凹部に隣接させて設けたことを特徴とするパワーステアリング装置のパワーシリンダ。
略円筒状のシリンダ本体の端部に、ピストンロッドが嵌挿される封止プラグが取り付けられ、この封止プラグのロッド嵌挿孔内に、ピストンロッドを摺動自在に保持する軸受ブッシュが嵌合取り付けされて成るパワーステアリング装置のパワーシリンダにおいて、
軸受ブッシュの円筒状の胴部の一端側外周に、径方向外側に突出する係止用突部を設ける一方、封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの軸受ブッシュが挿入される側の端部の近傍に、前記軸受ブッシュが胴部の他端側から挿入されたときに同ブッシュの係止用突部が係合される係合凹部を設け、
前記係止用突部を径方向外側に延出する環状フランジによって構成すると共に、前記係合凹部を環状凹部によって構成し、
前記軸受ブッシュの環状フランジよりも一端側寄りに、該環状フランジよりも高さが低い補助突部としての厚肉円筒部を隣接させて設ける一方、前記封止プラグのブッシュ嵌合部のうちの前記環状凹部よりもブッシュ挿入端寄りの領域に、前記厚肉円筒部が挿入係合される案内凹部としての環状窪みを環状凹部に隣接させて設けたことを特徴とするパワーステアリング装置のパワーシリンダ。