JP3914663B2

JP3914663B2 - 動力舵取り装置

Info

Publication number: JP3914663B2
Application number: JP19214299A
Authority: JP
Inventors: 晶彦椎名
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2019-07-06
Also published as: JP2001018818A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の動力舵取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
動力舵取り装置として、例えば、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置がある。このタイプの動力舵取り装置では、自動車のハンドルに連結されるピニオンが回転し、それに伴いラックが車両幅方向に移動して、その結果、車両の操舵がなされる。これとともに、操舵方向と操舵抵抗に応じて油圧制御弁により、油圧ポンプで生成された圧油が、油圧シリンダに供給され、この油圧シリンダがラックに操向操作の補助力を付与するようにしている。
【０００３】
上述の油圧シリンダには、圧油を供給する管を接続するためのポートが設けられている。ポートは、油圧シリンダのシリンダチューブの外周面に接合された筒状部材に設けられ、この筒状部材の内面に雌ねじが形成されている。この雌ねじに継手の雄ねじがねじ込まれ、継手を介して管がつながっている。上述の筒状部材とシリンダチューブとは、別部材であり、溶接により両部材間の接合とともに、両部材間からの圧油の封止が行われている。
【０００４】
しかしながら、圧油を封止するためには、溶接部に溶接欠陥を含まないような高品質な溶接が必要であるので、溶接作業には高度な技術を要する結果、コストの低減が困難であった。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、製造コストを低減できる動力舵取り装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明の態様は、操舵補助力を発生するための油圧シリンダを構成するシリンダチューブと、このシリンダチューブへ圧油を供給するための管とを、継手を介して接続する動力舵取り装置において、上記シリンダチューブの周面部の一部を膨出して形成された筒状突起の内周面に、継手の雄ねじがねじ込まれる雌ねじが形成され、上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部と単一の部材を用いて一体に形成され、継手は、挿通孔およびこれから交差方向に延びて分岐する分岐孔を含み且つ分岐孔に管を取り付けて保持するハウジングと、上記雄ねじを有するねじ軸、ねじ軸の一端にある頭部およびねじ軸の他端から内部を経て外周面に至る内部孔を含むボルトとを有し、このボルトのねじ軸をハウジングの挿通孔を通してシリンダチューブの雌ねじにねじ込むことにより、ボルトの頭部と筒状突起の端面との間にハウジングを挟持して固定しており、ハウジングの挿通孔の内周面とボルトのねじ軸の外周面との間には環状油路が形成され、シリンダチューブの内部が、ボルトの内部孔、環状油路、及び分岐孔を介して管の内部に連通し、上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部にある下孔にバーリング加工を施して形成されることを特徴とする動力舵取り装置を提供する。本態様によれば、コストが高い溶接を使わずに済むので、製造コストを低減することができる。
【０００７】
また、ボルトを締めてハウジングを固定する際に、ハウジングをボルトの回りに回転させて管の向きを自在に設定できるので、管の配置の自由度を高めることができる。
さらに、バーリング加工により、筒状突起を容易且つコスト安価に形成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の動力舵取り装置を添付図面を参照しつつ説明する。図１は、上述の動力舵取り装置の要部の一部断面図である。
本動力舵取り装置１は、ラック歯２ａを有するラック軸２と、ラック歯２ａと噛み合うピニオン（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有している。
【０００９】
ラック軸２は、車体の左右方向に延設されるシリンダチューブ３およびこのシリンダチューブ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の周囲を取り囲むシリンダチューブ３との間を、左右一対のロッドシール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。シリンダチューブ３の一部によってパワーシリンダ９のシリンダ９ａが構成されることになる。シリンダ９ａ内は、ロッド７に一体に設けられたピストン１０によって、左右の油室１１，１２に互いに仕切られている。
【００１０】
ギヤハウジング４は、シリンダチューブ３の一端に圧入連結される支持筒部１３と、この支持筒部１３に対して斜交する態様で上方へ延びる主ハウジング１４とを有している。
主ハウジング１４の上端部からは、ステアリングホイール１５に連結される動力舵取り装置１の入力軸１６の上端部が突出している。主ハウジング１４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１６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。
【００１１】
また、主ハウジング１４内には、コントロールバルブ１７が内蔵され、コントロールバルブ１７とパワーシリンダ９の油室１１とを継手１８を介して連通する管１９と、コントロールバルブ１７とパワーシリンダ９の油室１２とを継手２０を介して連通する管２１とが設けられている。コントロールバルブ１７は、入力軸１６および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、パワーシリンダ９の左右の油室１１，１２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２２に戻す。
【００１２】
継手１８，２０は、同様に構成されている。例えば、継手１８は、シリンダチューブ３と接続するための雄ねじ４０（図２参照）を有し、この雄ねじ４０を相手方であるシリンダチューブ３の雌ねじ３１にねじ込み接続することができる。各継手１８，２０と、シリンダチューブ３の雌ねじ３１の形成部分とが、管１９，２１とを接続するための接続構造をそれぞれ構成している。
【００１３】
本実施の形態では、上述の接続構造に特徴がある。すなわち、シリンダチューブ３の周面部３２の一部を膨出して形成された筒状突起３３が設けられ、この筒状突起３３の内周面３４に、継手１８の雄ねじ４０がねじ込まれる雌ねじ３１が形成されている。これにより、接続構造を安価に構成することができる
図２は、接続構造および管の一部断面図である。以下、詳細に説明する。
【００１４】
シリンダチューブ３は、シリンダ９ａとなる部分でありラック軸３の軸方向に延びる円筒形状の主筒部３５と、この主筒部３５の周面３６に突出する２つの筒状突起３３とを有している。２つの筒状突起３３は、継手１８，２０にそれぞれ対応している。主筒部３５と筒状突起３３とは単一部材からなる。
筒状突起３３は、シリンダチューブ３の径方向の外方に延びており、その延びる方向から見たときに断面円形である。筒状突起３３の頂部３７は、平坦面に形成されている。
【００１５】
筒状突起３３の内部は、シリンダチューブ３の主筒部３５の内部に連通している。筒状突起３３の内周面３４に、頂部３７から所定長さで上述の雌ねじ３１が形成されている。雌ねじ３１の長さは、継手１８の雄ねじ４０をねじ込んで固定できるようにされている。
筒状突起３３の近傍では、シリンダチューブ３の主筒部３５の内面は、その径方向の外方にひろがりながら、滑らかな湾曲面となり、筒状突起３３の内周面３４につながっている。それゆえ、例えば、組立時にロッドシール８の組み付けを妨げる虞はない。
【００１６】
筒状突起３３の形成方法としては、図３（ａ）に示すように、シリンダチューブ３の主筒部３５の周面部３２に下孔３８を形成する。この下孔３８は、雌ねじ３１よりも小径に形成されている。この下孔３８にバーリング加工を施す。例えば、シリンダチューブ３を通る棒状部材に、パンチ部８１を設けた工具８０を用いて、パンチ部８１により下孔３８を押し広げつつ、下孔３８内にパンチ部８１を押し込む。これにより、図３（ｂ）に示すように、下孔３８の周縁部が径方向の外方に筒状に延び出して、筒状突起３３が形成される。その後、図３（ｃ）に示すように、この筒状突起３３の頂部３７を平坦面に形成し、内周面に雌ねじ３１を形成する。なお、バーリング加工の他、周面を膨出させて筒状突起３３を形成できる公知の方法を利用してもよい。
【００１７】
継手１８は、図２に示すように、筒状突起３３の頂部３７に配置されて管１９を取り付けて保持するハウジング４１と、このハウジング４１を固定するためのボルト５１とを有している。
ハウジング４１は、挿通孔４２およびこれから直交する方向に延びて分岐する分岐孔４３を含み、且つ分岐孔４３に管１９を取り付けて保持している。ハウジング４１は、挿通孔４２が形成されている主筒部４４と、分岐孔４３が形成されている副筒部４５とを一体に形成したものであり、副筒部４５の端部に管１９の端部が接続されている。この管１９の接続には公知の接続技術を利用できる。
【００１８】
ボルト５１は、雄ねじ４０を有するねじ軸５２と、ねじ軸５２の一端にあり六角柱形状の頭部５３と、ねじ軸５２の他端（頭部５３と反対側となる）からねじ軸５２の内部を経て外周面５４に至る内部孔５５とを含む。この内部孔５５は、ねじ軸５２の他端から所定深さで延びる縦孔５６と、この縦孔５６の内奥部に連通し且つねじ軸５２をその径方向に貫通する横孔５７とで形成されている。
【００１９】
また、ボルト５１の頭部５３およびハウジング４１の間に介在することによりその間を封止する銅製座金からなるシール部材６１と、ハウジング４１および筒状突起３３の間に介在することによりその間を封止する銅製座金からなるシール部材６２とが設けられている。
ボルト５１のねじ軸５２を、シール部材６１、ハウジング４１の挿通孔４２、およびシール部材６２を通してシリンダチューブ３の筒状突起３３の雌ねじ３１にねじ込むことにより、ボルト５１の頭部５３と筒状突起３３の頂部３７の端面との間に、シール部材６１、ハウジング４１およびシール部材６２を挟持して固定している。
【００２０】
また、ハウジング４１の挿通孔４２の内周面４６とボルト５１のねじ軸５２の外周面５４との間には環状油路４７が形成されている。環状油路４７は、挿通孔４２の内周面４６に周方向に沿ってねじ軸５２を取り囲み延びる凹溝である。シリンダチューブ３の内部が、ボルト５１の内部孔５５、環状油路４７、及び分岐孔４３を介して管１９の内部に連通している。
【００２１】
このように本実施の形態によれば、筒状突起３３をシリンダチューブ３に膨出形成することにより、従来の高価な溶接作業を行わずに済む結果、製造コストを低減することができる。
また、筒状突起３３を膨出形成する作業のためのコストは、従来の溶接作業に比べて、十分に安価である。
【００２２】
特に、バーリング加工による場合には、筒状突起３３を容易且つコスト安価に形成できるので、製造コストをより一層低減することができる。
ところで、管１９，２１とシリンダチューブ３とを接続するポートの近傍での管１９，２１の配置は、通常、自動車の車内の配管のレイアウトに応じて設定されるが、その一方で、管１９，２１の配置を変えたい場合がある。というのは、配管のレイアウトは、自動車の車種に応じて異なっているし、また、同一車種に用いられる動力舵取り装置であっても、配管のレイアウトが変更されることがあるからである。ところが、従来、ポートから管の延び出す向きは一定に固定されていたので、ポートからの管の配置を変更するのは、手間がかかっていた。例えば、ポートの向きが異なるシリンダチューブを新規に製作しなければならないからである。
【００２３】
これに対して本実施の形態の継手１８では、ボルト５１を締めてハウジング４１を固定する際に、ハウジング４１をボルト５１の回りに回転させて管１９の向きを自在に設定できるので、ポートとなる筒状突起３３の向きを変えずに、管１９の配置の自由度を高めることができる。例えば、管１９の向きを変更するには、ボルト５１を一旦ゆるめて、ハウジング４１を回動可能にし、管１９を所要の向きに再設定して、ボルト５１を締めてハウジング４１を固定すればよい。
【００２４】
また、筒状突起３３を膨出させて形成したので、従来あった溶接しろを省略できる結果、筒状突起３３の突出量を少なくできる。しかも、継手１８により管１９はシリンダチューブ３の径方向へ延び出すことを回避できる。その結果、例えば、自動車の車内が狭く、シリンダチューブ３からその径方向へ管１９を延び出させることが困難な場合であっても、管１９を無理なく配置できる。
【００２５】
なお、継手１８は、上述のものに限定されない。例えば、環状油路４７は、ボルト５１のねじ軸５２の外周面５４に窪んで形成されていてもよいし、ねじ軸５２の外周面５４および挿通孔４２の内周面４６の両方に形成されていてもよい。
また、筒状突起３３に接続する継手１８の参考例として図４に示す継手１８は、雄ねじ４０を有する筒状のねじ軸５２と、ねじ軸５２の外周面に固定された６角柱形状の角柱部５９とを有している。角柱部５９は、雄ねじ４０を雌ねじ３１にねじ込むために設けられている。ねじ軸５２は、管１９の端部に一体に形成されている。この継手１８を介して管１９は、筒状突起３３からシリンダチューブ３の径方向に延びだすことになる。
【００２６】
また、図４に示すシリンダチューブ３には、その周面部３２の一部が膨出されて断面山形の周方向に沿う環状部３９が形成されている。この環状部３９の頂部に、下孔が形成されてここに上述の筒状突起３３が膨出形成されている。このように、筒状突起３３の周縁部の形状は、円周面に限らず、要は、筒状突起３３が膨出形成されていればよい。
【００２７】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、筒状突起をシリンダチューブに膨出形成することにより、従来の高価な溶接を行わずに済む結果、製造コストを低減することができる。また、管の向きを自在に変更でき、管の配置の自由度を高めることができる。
また、バーリング加工による筒状突起の形成は、容易且つコスト安価なので、製造コストをより一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の動力舵取り装置の概略構成を示す一部断面正面図である。
【図２】図１に示す接続構造の一部断面図である。
【図３】筒状突起の形成方法を説明するためのシリンダチューブの断面図である。
【図４】参考例における接続構造の分解斜視図である。

Claims

操舵補助力を発生するための油圧シリンダを構成するシリンダチューブと、このシリンダチューブへ圧油を供給するための管とを、継手を介して接続する動力舵取り装置において、
上記シリンダチューブの周面部の一部を膨出して形成された筒状突起の内周面に、継手の雄ねじがねじ込まれる雌ねじが形成され、
上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部と単一の部材を用いて一体に形成され、
継手は、挿通孔およびこれから交差方向に延びて分岐する分岐孔を含み且つ分岐孔に管を取り付けて保持するハウジングと、上記雄ねじを有するねじ軸、ねじ軸の一端にある頭部およびねじ軸の他端から内部を経て外周面に至る内部孔を含むボルトとを有し、
このボルトのねじ軸をハウジングの挿通孔を通してシリンダチューブの雌ねじにねじ込むことにより、ボルトの頭部と筒状突起の端面との間にハウジングを挟持して固定しており、
ハウジングの挿通孔の内周面とボルトのねじ軸の外周面との間には環状油路が形成され、シリンダチューブの内部が、ボルトの内部孔、環状油路、及び分岐孔を介して管の内部に連通し、
上記筒状突起は、シリンダチューブの周面部にある下孔にバーリング加工を施して形成されることを特徴とする動力舵取り装置。