JP3922842B2

JP3922842B2 - 抜け止め構造

Info

Publication number: JP3922842B2
Application number: JP24000599A
Authority: JP
Inventors: 巧英小原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: JP2001063593A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状部材に挿入される部材の抜け止め構造に関し、例えばラックピニオン式油圧パワーステアリング装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置においては、操舵により回転するピニオンに噛み合うラックを覆うシリンダチューブの内部に油室が形成される。その油室の一端は、そのシリンダチューブの内周とラックの外周との間に位置するラックブッシュにより閉鎖される。そのラックブッシュのシリンダチューブからの抜けと、そのラックの端部に連結されるボールョイント等の部材のシリンダチューブ内への移動を阻止するため、そのシリンダチューブにラックブッシュよりも外方側に位置するストッパーが挿入される。
【０００３】
そのストッパーの抜け止めのため、そのシリンダチューブの内周に形成される第１の環状溝と、そのストッパーの外周に形成される第２の環状溝の間の環状領域に、鋼線材を湾曲させることで構成されるサークリップを配置することが行われている。そのサークリップが両環状溝の内面に接することで、そのシリンダチューブに対するストッパーの軸方向変位が規制される。
そのサークリップを構成するため、両環状溝の間の環状領域に通じる貫通孔をシリンダチューブに形成し、その貫通孔に鋼線材の先端を挿入し、しかる後にストッパーを回転させることで鋼線材を環状領域内で湾曲させていた。
しかし、その貫通孔からシリンダチューブ内に泥水や塵埃等が侵入するのを防止するため、そのシリンダチューブの端部開口を覆うカバーや、そのシリンダチューブを車体に固定するマウンティングラバー等により、その貫通孔を閉鎖しなければならない。そのため、伸縮カバーが必要以上に大きくなったり、マウンティングラバーの配置が制限され、設計の自由度が制限されるという問題がある。
【０００４】
また、そのストッパーのシリンダチューブに対する軸方向変位を規制するため、シリンダチューブの内周に形成された環状溝に嵌め合わされる径方向に弾性変形可能な止め輪と、シリンダチューブの内周に形成される段差との間にストッパーを配置することが行われている。
しかし、シリンダチューブの内周に段差を形成する場合、シリンダチューブの拡管加工や内周加工が必要で、工数、コストが増大する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、シリンダチューブの内周に形成される第１の環状溝と、そのストッパーの外周に形成される第２の環状溝の間の環状領域に、径方向に弾性変形可能な止め輪を配置し、その止め輪を両環状溝の内面に当接させることで、そのストッパーのシリンダチューブに対する軸方向変位を規制し、その止め輪の弾性変形により止め輪の外径をシリンダチューブの内径よりも小さくすることで、ストッパーのシリンダチューブに対する抜き差しを可能にすることが考えられる。
【０００６】
しかし、環状溝内で止め輪を径方向に弾性変形させる際、その環状溝の軸方向における幅と、その止め輪の軸方向における幅との差がないと、その止め輪の弾性変形を円滑に行うのが困難で組み付け性が低下する。一方、その環状溝の軸方向における幅と、その止め輪の軸方向における幅との差を大きくすると、組み付け後において、シリンダチューブに対するストッパーの軸方向におけるガタつきが大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決することのできる抜け止め構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の抜け止め構造は、筒状部材と、その筒状部材に挿入される挿入部材と、その筒状部材の内周に形成される第１の環状溝と、その挿入部材の外周に形成される第２の環状溝と、両環状溝の間の環状領域に配置され、且つ、その径方向に弾性変形可能な一対の端部を有する止め輪とを備える。その環状領域に配置された止め輪が両環状溝の内面に接することで、その挿入部材の筒状部材に対する軸方向変位が規制される。その止め輪の径方向における弾性変形により、その挿入部材の筒状部材に対する抜き差しが許容される。その第１の環状溝と第２の環状溝の中の一方は筒状部材の軸心と同心の円周に沿って形成され、他方は軸方向において互いに対してずれる一端と他端とを有するように筒状部材の軸心まわりの螺旋に沿って形成され、両環状溝の中の他方の軸方向における幅は、その止め輪の軸方向における幅を超えるものとされ、両環状溝の中の他方の一端と他端との軸方向におけるずれ寸法は、両環状溝の中の他方の軸方向における幅から止め輪の軸方向における幅を差し引いた寸法以下とされている。
【０００９】
この構成によれば、筒状部材に挿入部材を組み付けるに際しては、まず、第１の環状溝と第２の環状溝の中の他方に止め輪を嵌め合わせ、径方向に弾性変形させた状態で挿入部材を筒状部材に挿入する。しかる後に、止め輪を復元変形させることで両環状溝の間の環状領域に配置させる。これにより、止め輪が両環状溝の内面に接することで、挿入部材の筒状部材に対する軸方向変位が規制される。
両環状溝の中の他方の軸方向における幅は、その止め輪の軸方向における幅を超えるので、両環状溝の中の他方において止め輪を円滑に弾性変形させることができ、組み付け性の低下を防止できる。
そして、両環状溝の中の一方は筒状部材の軸心と同心の円周に沿って形成され、他方は筒状部材の軸心まわりの螺旋に沿って形成されるので、両環状溝の間の環状領域に配置された止め輪が両環状溝の中の一方の内面に接する状態では、止め輪の径方向は筒状部材の軸心方向と直角になる。よって、止め輪に対する挿入部材の軸方向相対変位は、両環状溝の中の他方の軸方向における幅から止め輪の軸方向における幅を差し引いた寸法よりも、両環状溝の中の他方の一端と他端との軸方向におけるずれ寸法だけ低減できる。これにより、止め輪に対する挿入部材の軸方向相対変位を低減し又はなくすことで、シリンダチューブに対する挿入部材の軸方向相対変位を低減し又はなくすことができる。
【００１０】
本件第１発明において、両環状溝の中の他方の一端と他端との軸方向におけるずれ寸法は、両環状溝の中の他方の軸方向における幅から止め輪の軸方向における幅を差し引いた寸法以下とされているのが好ましい。
これにより、止め輪を両環状溝の間の環状領域に配置する際に、止め輪が両環状溝の中の他方の内面に過大な力で押し付けられることはないので、円滑に組み付けを行うことができる。
【００１４】
本件発明において、前記筒状部材により、ラックピニオン式ステアリング装置において操舵により回転するように設けられるピニオンに噛み合うラックを覆うシリンダチューブが構成され、前記挿入部材に、そのラックの挿通用通孔が形成され、その挿入部材は、その筒状部材の内部に形成される油室の一端を閉鎖するラックブッシュよりも外方側に位置するように、その筒状部材に挿入され、その挿入部材により、そのラックブッシュの筒状部材外方への移動と、そのラックに一体化される部材の筒状部材内方への移動とが阻止可能であるのが好ましい。
この構成によれば、その筒状部材の外周に貫通孔を形成することなく止め輪により挿入部材の筒状部材からの抜けを阻止し、また、ラックブッシュの筒状部材外方への移動と、そのラックに一体化されるボールジョイント等の部材の筒状部材内方への移動を阻止できる。よって、その筒状部材の端部開口を覆う伸縮カバーや、その筒状部材を車体に固定するマウンティングラバー等の寸法や配置の制限を緩和できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図６を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１、図２に示すラックピニオン式油圧パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール（図示省略）に連結される入力シャフト２と、この入力シャフト２の回転により回転するピニオン３と、このピニオン３に噛み合うラック４と、そのピニオン３とラック４のかみ合い部を覆うハウジング５と、そのハウジング５から突出するラック４の一端側を覆うシリンダチューブ（筒状部材）６とを備えている。そのシリンダチューブ６の一端開口から突出するラック４の一端と、そのハウジング５に形成された開口５ｂから突出するラック４の他端は、それぞれボールジョイント７ａ、７ｂを介してタイロッド８ａ、８ｂに連結され、そのタイロッド８ａ、８ｂを介して車輪に連結される。これにより、操舵によりピニオン３が回転してラック４が車両幅方向に移動することで車両の転舵がなされる。
【００１６】
そのシリンダチューブ６の内周とラック４の外周との間をシールする一対のシール部材１０、１１が設けられ、このシール部材１０、１１の間においてラック４にピストン１２が取り付けられている。これにより、両シール部材１０、１１の間にピストン１２によって仕切られる一対の油室１３、１４が形成されている。そのシリンダチューブ６の内部に形成される一方の油室１３の一端を閉鎖するシール部材１０は、ラック４を支持する環状のラックブッシュ３０と、このラックブッシュ３０の外周に形成された環状溝に嵌合されるＯリング３１と、そのラックブッシュ３０の外端内周に形成された環状凹部に嵌合されるオイルシール３２とで構成されている。
【００１７】
その入力シャフト２の外周にコントロールバルブ１５が設けられている。このバルブ１５は圧油供給用ポンプに接続されると共に、各油室１３、１４に配管１６、１７を介して接続され、操舵方向と操舵抵抗に応じて油室１３、１４の一方に圧油を供給し、他方から油をタンクに還流する。これにより、そのピストン１２に作用する油圧により操舵補助力を付与する。そのコントロールバルブ１５は公知のものを用いることができる。
【００１８】
そのシリンダチューブ６に、そのラック４の挿通用通孔２２ａを有する筒状ストッパー（挿入部材）２２が、上記ラックブッシュ３０よりも外方側に位置するように挿入されている。そのラック４の軸心と、そのシリンダチューブ６の内周が沿う円筒面の軸心と、そのストッパー２２の外周が沿う円筒面の軸心とは略一致される。そのストッパー２２により、そのラックブッシュ３０のシリンダチューブ６外方への移動と、そのラック４に一体化されるボールジョイントのシリンダチューブ６内方への移動とが阻止される。
【００１９】
図３、図４に示すように、そのシリンダチューブ６の内周に第１の環状溝２５が形成され、そのストッパー２２の外周に第２の環状溝２６が形成されている。両環状溝２５、２６の間の環状領域に止め輪２３が配置される。その止め輪２３は、周方向の間隔をおいて互いに対向する一対の端部を有することで径方向に弾性変形可能な環状の本体２３Ａと、各端部から径方向内方に向かい延びる摘み部２３ａ、２３ｂとを有する。この止め輪２３は、自然状態での外径がシリンダチューブ６の内径よりも大きく、且つ、両摘み部２３ａ、２３ｂの間隔を狭めることで、その外径がシリンダチューブ６の内径よりも小さくなるように弾性変形し、この止め輪２３の弾性変形を許容するように第２の環状溝２６の深さが設定されている。本実施形態では、止め輪２３の断面は円形とされているが、特に限定されず、例えば正４角形でもよい。そのストッパー２２に、その止め輪２３の両端部と両摘み部２３ａ、２３ｂとを配置可能な凹部２２ｂが、上記第２の環状溝２６に連なると共にストッパー２２の一端面２２ｐ側と内外周側とにおいて開口するように形成されている。その凹部２２ｂの内面２２ｂ′はストッパー２２の径方向に沿う。
【００２０】
その止め輪２３をストッパー２２の第２の環状溝２６に嵌め合わせ、凹部２２ｂ内に配置された一対の摘み部２３ａ、２３ｂの間隔を狭め、その第２の環状溝２６内で外径がシリンダチューブ６の内径よりも小さくなるように径方向に弾性変形させることで、ストッパー２２を止め輪２３と共にシリンダチューブ６内に挿入できる。しかる後に、一対の摘み部２３ａ、２３ｂの間隔を狭める力を解除し、止め輪２３を復元変形させることで、両環状溝２５、２６の間の環状領域に配置できる。その環状領域に配置された止め輪２３が両環状溝２５、２６の内面に接することで、ストッパー２２のシリンダチューブ６に対する軸方向変位が規制される。その止め輪２３の径方向における弾性変形により止め輪２３の外径がシリンダチューブ６の内径よりも小さくなることで、そのストッパー２２のシリンダチューブ６に対する抜き差しが許容される。
【００２１】
図５の（１）に示すように、その第１の環状溝２５はシリンダチューブ６の軸心と同心の円周に沿って形成される。
図５の（２）に示すように、その第２の環状溝２６はストッパー２２の外周にシリンダチューブ６の軸心まわりの螺旋に沿って形成される。その第２の環状溝２６の一端２６ａは、上記凹部２２ｂを介して対向する他端２６ｂよりも、ストッパー２２の他端面２２ｑ側に配置される。すなわち、その第２の環状溝２６の一端２６ａと他端２６ｂとは、シリンダチューブ６の軸方向において互いに対して寸法Ｄだけずれる。
図６に示すように、その第２の環状溝２６の軸方向における幅Ａは、その止め輪２３の軸方向における幅Ｃを超えるものとされている。
その第２の環状溝２６の一端２６ａと他端２６ｂとのシリンダチューブ６の軸方向におけるずれ寸法Ｄは、その第２の環状溝２６の軸方向における幅Ａから止め輪２３の軸方向における幅Ｃを差し引いた差分寸法（Ａ−Ｃ）以下とされる。そのずれ寸法Ｄと差分寸法（Ａ−Ｃ）との差は小さい程好ましく、Ｄ＝Ａ−Ｃであるのが最も好ましい。例えば、その第２の環状溝２６の軸方向における幅Ａは２．４ｍｍで公差が±０．０５ｍｍとされ、その止め輪２３の軸方向における幅Ｃは２．２ｍｍで公差が±０．０４ｍｍとされ、その第２の環状溝２６の一端と他端とのシリンダチューブ６の軸方向におけるずれ寸法Ｄは０．１１ｍｍで公差が＋０．０４ｍｍ、−０ｍｍとされる。これにより、その差分寸法（Ａ−Ｃ）は０．１１ｍｍ〜０．２９ｍｍとされる。
なお、第１の環状溝２５の軸方向における幅Ｂと止め輪２３の軸方向における幅Ｃとの差は小さい程好ましく、零であるのが最も好ましい。例えば、その第１の環状溝２５の軸方向における幅Ｂは２．３２ｍｍで公差が±０．０８ｍｍとされる。
【００２２】
上記構成によれば、シリンダチューブ６にストッパー２２を組み付けるに際しては、まず、第２の環状溝２６に止め輪２３を嵌め合わせ、径方向に弾性変形させた状態でストッパー２２をシリンダチューブ６に挿入する。しかる後に止め輪２３を復元変形させることで止め輪２３を両環状溝２５、２６の間の環状領域に配置する。これにより、ストッパー２２のシリンダチューブ６に対する軸方向変位が規制される。
その第２の環状溝２６の軸方向における幅Ａは、その止め輪２３の軸方向における幅Ｃを超えるものとされるので、第２の環状溝２６内において止め輪２３を円滑に弾性変形させることができ、組み付け性の低下を防止できる。
そして、第１の環状溝２５はシリンダチューブ６の軸心と同心の円周に沿って形成され、第２の環状溝２６はシリンダチューブ６の軸心まわりの螺旋に沿って形成されるので、両環状溝２５、２６の間の環状領域に配置された止め輪２３が第１の環状溝２５の内面に接する状態で、止め輪２３の径方向はシリンダチューブ６の軸心方向と直角になる。よって、止め輪２３に対するストッパー２２の軸方向相対変位は、第２の環状溝２６の軸方向における幅Ａから止め輪２３の軸方向における幅Ｃを差し引いた差分寸法（Ａ−Ｃ）よりも、第２の環状溝２６の一端２６ａと他端２６ｂとのシリンダチューブ６の軸方向におけるずれ寸法Ｄだけ低減できる。これにより、止め輪２３に対するストッパー２２の軸方向相対変位を低減し又はなくすことで、シリンダチューブ６に対するストッパー２２の軸方向相対変位を低減し又はなくすことができる。さらに、ずれ寸法Ｄは差分寸法（Ａ−Ｃ）以下とされているので、止め輪２３を両環状溝２５、２６の間の環状領域に配置する際に、止め輪２３が第２の環状溝２６の内面に過大な力で押し付けられることはなく、円滑に組み付けを行うことができる。
さらに、シリンダチューブ６の外周に貫通孔を形成することなく止め輪２３によりストッパー２２のシリンダチューブ６からの抜けを阻止し、また、ラックブッシュのシリンダチューブ６外方への移動と、そのラックに一体化されるボールジョイント等の部材のシリンダチューブ６内方への移動を阻止できる。よって、そのシリンダチューブ６の端部開口を覆う伸縮カバー９や、そのシリンダチューブ６を車体に固定するマウンティングラバー等の寸法や配置の制限を緩和できる。
【００２５】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態において、第２の環状溝を筒状部材の軸心と同心の円周に沿って形成し、第１の環状溝を筒状部材の軸心まわりの螺旋に沿って形成し、第１の環状溝の軸方向における幅が止め輪の軸方向における幅を超えるものとしてもよい。この場合は、両環状溝の間の環状領域内で、止め輪の径方向における弾性変形により止め輪の内径が筒状部材の内径よりも大きくなることで、その挿入部材の筒状部材に対する抜き差しが許容されるようにする。また、ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置以外における筒状部材からの挿入部材の抜け止め構造にも本発明を適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、筒状部材に貫通孔や段差を形成することなく、組み付け性を低下させることなく、筒状部材に対する挿入部材の軸方向変位を低減し又はなくせる抜け止め構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のステアリング装置の部分断面図
【図２】本発明の実施形態のステアリング装置の要部の断面図
【図３】本発明の実施形態のステアリング装置の要部の拡大断面図
【図４】図２のＩＶ‐ＩＶ線断面図
【図５】本発明の実施形態のステアリング装置の（１）はシリンダチューブの部分断面図、（２）はストッパーの部分側面図
【図６】本発明の実施形態のステアリング装置のシリンダチューブとストッパーとの組み付け状態を示す部分破断平面図
【符号の説明】
３ピニオン
４ラック
６シリンダチューブ（筒状部材）
２２ストッパー（挿入部材）
２２ｂ凹部
２２ｂ′ 内面
２３止め輪
２３Ａ本体
２３ｃ、２３ｄ摘み部
２３ｐ押し付け部
２５第１の環状溝
２６第２の環状溝
３０ラックブッシュ

Claims

筒状部材と、
その筒状部材に挿入される挿入部材と、
その筒状部材の内周に形成される第１の環状溝と、
その挿入部材の外周に形成される第２の環状溝と、
両環状溝の間の環状領域に配置され、且つ、その径方向に弾性変形可能な一対の端部を有する止め輪とを備え、
その環状領域に配置された止め輪が両環状溝の内面に接することで、その挿入部材の筒状部材に対する軸方向変位が規制され、その止め輪の径方向における弾性変形により、その挿入部材の筒状部材に対する抜き差しが許容される抜け止め構造であって、
その第１の環状溝と第２の環状溝の中の一方は筒状部材の軸心と同心の円周に沿って形成され、他方は軸方向において互いに対してずれる一端と他端とを有するように筒状部材の軸心まわりの螺旋に沿って形成され、
両環状溝の中の他方の軸方向における幅は、その止め輪の軸方向における幅を超えるものとされ、
両環状溝の中の他方の一端と他端との軸方向におけるずれ寸法は、両環状溝の中の他方の軸方向における幅から止め輪の軸方向における幅を差し引いた寸法以下とされていることを特徴とする抜け止め構造。
前記筒状部材により、ラックピニオン式ステアリング装置において操舵により回転するように設けられるピニオンに噛み合うラックを覆うシリンダチューブが構成され、
前記挿入部材に、そのラックの挿通用通孔が形成され、
その挿入部材は、その筒状部材の内部に形成される油室の一端を閉鎖するラックブッシュよりも外方側に位置するように、その筒状部材に挿入され、
その挿入部材により、そのラックブッシュの筒状部材外方への移動と、そのラックに一体化される部材の筒状部材内方への移動とが阻止可能である請求項１に記載の抜け止め構造。