JPH0737862U - 車両用操舵装置のタイロッド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイロッドに一般軸部の軸径より細径のヒュ
ーズ部を設け、過大荷重入力時タイロッドがヒューズ部
から屈曲変形するようになっているタイロッド構造にお
いて、屈曲変形後の残存寿命の向上をはかる。 【構成】 タイロッド１のヒューズ部７の軸方向長さＢ
をほぼ３０mm以上とし、ヒューズ部７の軸径Ｇ₁ と一般
軸部の軸径Ｇ₂ との比Ｇ₁/Ｇ₂ を０．９３以下とし、タ
イロッド１の全長Ｌの中央Ｘ点がヒューズ部７の範囲内
に位置しＸ点からヒューズ部７の両端部までの長さＣ，
Ｄの何れか一方が少なくとも５mm以上となるよう設定し
たことにより、屈曲変形時の曲率半径が大きくなり、残
存寿命の大幅な向上がはかれた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両用操舵装置のタイロッド構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばラックピニオン式の操舵装置において、車輪側からタイロッドに異常に 過大な軸方向荷重が入力すると、その荷重によりラックシャフトのラック歯とピ ニオン歯との噛合部が破損し操舵不能になってしまう虞れがある。

【０００３】 このような不都合を防止するために、従来より、ラックシャフトの先端にボー ルジョイントを介して連結されるインナバーと該インナバーの先端の雄ねじ部が ねじ込み結合されるアウタソケットとからなるタイロッドの上記インナバー先端 の雄ねじ部の径を一部小さくしてヒューズ部を形成し、車輪側から過大な軸方向 荷重が入力したときタイロッドが該ヒューズ部から屈曲変形し、その屈曲変形に よってラックシャフト側に伝達される軸方向荷重を吸収低減するようになってい る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のヒューズ部はインナバー先端のアウタソケットとの連結用雄ねじ部 の一部に形成されるので、該ヒューズ部の設定位置はタイロッドの中央部より先 端側に偏らざるを得ず、又ヒューズ部の軸方向長さは極めて短く設定されざるを 得ない。従って、該ヒューズ部の径を一般部の径よりかなり小さく設定しなけれ ば的確なヒューズ機能を得ることができず、又屈曲変形した場合の曲率半径が非 常に小さくなるので、屈曲変形した後は必要強度の保持が困難で、残存寿命が短 く比較的小さな荷重にて突然タイロッドが折れ操舵不能になってしまう虞れがあ るという課題を有している。

【０００５】 本考案は上記のような従来の課題に対処することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記ヒューズ部の軸方向長さをほぼ３０mm以上と長くし、該ヒュー ズ部の軸径Ｇ₁ と一般軸部の軸径Ｇ₂ との比Ｇ₁/Ｇ₂ を０．９３以下とし、タイ ロッドの全長の中央Ｘ点がヒューズ部の範囲内に位置し該Ｘ点からヒューズ部の 一方の端部までの長さが少なくとも５mm以上となるよう設定したことを第１の特 徴とし、上記に更にヒューズ部の両端部と一般軸部との境界の段部のアールを５ mm以上とし、且つヒューズ部の面粗度を旋盤上加工仕上げ又は冷間加工仕上げと した構成を追加したことを第２の特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

上記のように、ヒューズ部の軸方向長さを長くすることによって必要座屈強度 を確保できるヒューズ部の軸径を大きくすることが可能となり、しかもヒューズ 部がタイロッドの長手方向のほぼ中央部に位置することによって、該ヒューズ部 の屈曲変形時の曲率半径が大きくなり、屈曲変形後の残存寿命の大幅な向上をは かることができる。又、上記に第２の構成を追加することによって、応力の集中 が避けられ、残存寿命を更に一層向上させることができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

【０００９】 図において、１はタイロッドであり、該タイロッド１は、インナボールジョイ ント４を介してラックシャフト（図示省略）の一端部に連結されるインナバー２ と、インナバー２先端の雄ねじ部２ａがねじ込まれる雌ねじ部３ａをもち他端部 をアウタボールジョイント５を介してナックルアーム（図示省略）に連結される アウタソケット３とからなり、上記雄ねじ部２ａと雌ねじ部３ａとのねじ込み固 定によってインナバー２の先端部にアウタソケット３が結合されたタイロッド１ が構成される。６はロックナットである。

【００１０】 ７はインナバー２の一般軸部に設けられたヒューズ部で、該ヒューズ部７は下 記の条件により形成される。

【００１１】 即ち、該ヒューズ部７の軸方向長さＢ寸法をほぼ３０mm以上程度と長く採り、 タイロッド１の全長Ｌの中央Ｘ点が上記ヒューズ部７の範囲内に位置し、該Ｘ点 からヒューズ部７の左右端部までの長さＣ，Ｄのうちの何れか一方の長さが少な くとも５mm以上となるよう設定される。又、ヒューズ部７の軸径Ｇ₁ と一般軸部 の軸径Ｇ₂ との比Ｇ₁/Ｇ₂ をほぼ０．９３以下程度とする。

【００１２】 上記のように、ヒューズ部７の軸方向長さをほぼ３０mm以上と長くすることに よって、図２に示すように、必要座屈強度を得るためのヒューズ部の軸径Ｇ₁ を 上記のように大きく採ることが可能となり、又Ｃ又はＤ寸法を５mm以上確保する ことによってヒューズ部が屈曲変形したときの曲率半径が大きくなり、図３に示 すように、屈曲変形後の残存寿命の向上をはかることができる。

【００１３】 上記において、Ｂ寸法はほぼ３０mm以上であればいくら長くても良いが、雄ね じ部２ａや六角面部２ｂ等によってＢ寸法の上限は制限されるので、通常Ｂ寸法 はほぼ３０〜１００mm程度の範囲で設定されるものとする。又、ヒューズ部７の 軸径Ｇ₁ は一般軸部の軸径Ｇ₂ との差をできるだけ小さくするようにＧ₁/Ｇ₂ を 最大値０．９３程度とすることが望ましいが、Ｂ寸法との見あいによりＧ₁/Ｇ₂ を０．９３〜０．５の範囲で必要座屈強度を得ることができる任意の値に設定で きる。

【００１４】 上記のヒューズ部形成条件に、更にヒューズ部７と一般軸部との段部Ｅのアー ルを５mm以上と大きく採り、且つヒューズ部７の面粗度を旋盤上加工仕上げ又は 冷間加工（転造又はスェージング）仕上げとする、という条件を加えることが望 ましく、このようにすることによって応力集中が避けられ残存寿命を更に一層向 上させることができる。

【００１５】 尚、上記実施例では、インナバー２とアウタソケット３との２部品の連結にて 構成したタイロッドに本考案を適用した例を示しているが、本考案はタイロッド 全体を一体に構成したものにも適用可能である。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、ヒューズ部の軸方向長さを長くすることによっ て該ヒューズ部の必要座屈強度を得るための軸径を大きく採ることができ、該ヒ ューズ部がタイロッドの全長のほぼ中央部に位置するよう構成したことにより該 ヒューズ部で屈曲変形したときの曲率半径が大きくなり、屈曲変形後の残存寿命 の大幅な向上をはかることができる。更に、一般軸部とヒューズ部との境界の段 部のアールを大きくし、且つヒューズ部の面粗度を旋盤上加工仕上げ又は冷間加 工仕上げとすることにより、応力集中が避けられ上記残存寿命を更に一層向上さ せることができるもので、実用上多大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すもので、要部を断面にて
示す正面図である。

【図２】ヒューズ部の軸方向長さと座屈強度との関係を
該ヒューズ部の軸径をパラメータとして示す図である。

【図３】ヒューズ部の屈曲変形後の残存寿命と該ヒュー
ズ部の軸径との関係をヒューズ部の屈曲変形時の曲率半
径をパラメータとして示す図である。

【符号の説明】

１ タイロッド ２ インナバー ２ａ 雄ねじ部 ２ｂ 六角面部 ３ アウタソケット ３ａ 雌ねじ部 ４ インナボールジョイント ５ アウタボールジョイント

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一部に一般軸部より細径のヒューズ部を
   設け、軸方向の過大荷重が入力したとき該ヒューズ部で
   屈曲変形するようになっているタイロッドにおいて、ヒ
   ューズ部の軸方向長さをほぼ３０mm以上に設定し、該ヒ
   ューズ部の軸径Ｇ₁ と一般軸部の軸径Ｇ₂ との比Ｇ₁/Ｇ
   ₂ を０．９３以下とし、且つタイロッドの全長の中央Ｘ
   点がヒューズ部の範囲内に位置し該Ｘ点からヒューズ部
   の一方の端部までの長さが少なくとも５mm以上となるよ
   う設定したことを特徴とする車両用操舵装置のタイロッ
   ド構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した車両用操舵装置のタ
   イロッド構造において、ヒューズ部の両端部と一般軸部
   との境界の段部のアールを５mm以上とし、且つヒューズ
   部の面粗度を旋盤上加工仕上げ又は冷間加工仕上げとし
   たことを特徴とする車両用操舵装置のタイロッド構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のタイロッドは、
   インナボールジョイントを介してラックシャフトの一端
   部に連結されるインナバーと、該インナバーの先端部に
   ねじ込み固定されるアウタソケットとにより構成されて
   いることを特徴とする車両用操舵装置のタイロッド構
   造。