(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵取り操作に応じて車体の左右方向へ移動するラック軸の一端部に連結されるピストンロッドと、該ピストンロッドのピストンを案内するシリンダチューブ及び該シリンダチューブに前記ピストンロッドの中間部を支持する支持具とを有し前記ラック軸に補助力を加える液圧シリンダを備え、前記支持具は、前記ピストンロッドが挿通されて該ピストンロッドの移動を案内する案内環と、該案内環が挿嵌して保持され、前記案内環の他端側で前記案内環の一方側への移動を拘束する第１拘束部を有する内側保持環、及び該内側保持環が挿嵌して保持され、前記案内環の一端側で前記案内環の他方側への移動を拘束する第２拘束部を有する外側保持環とを備えているラックピニオン式舵取装置において、前記案内環は一端部から径方向外方へ突出して前記内側保持環の一端部の端面、及び前記第２拘束部と対向する突起を備えており、該突起及び前記端面間の間隔が、前記案内環の他端部の端面及び前記第１拘束部間の間隔よりも大きくしてあり、前記突起と対向する前記第２拘束部が前記案内環の内面に対し径方向外方位置に設けてあることを特徴とするラックピニオン式舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵取り操作に応じて車体の左右方向へ移動するラック軸に補助力を加える液圧シリンダを備えたラックピニオン式の舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラックピニオン式の舵取装置は、図６に示す如く舵取り操作に応じて車体の左右方向へ移動するラック軸１０１の一端部に連結されるピストンロッド１０２と、該ピストンロッド１０２のピストン１０２ａを案内するシリンダチューブ１０３及び該シリンダチューブ１０３に前記ピストンロッド１０２の中間部を支持する支持具１０４とを有し前記ラック軸１０１に補助力を加える液圧シリンダ１０５を備えている。
【０００３】
また、前記シリンダチューブ１０３の外側には被覆チューブ１０６が設けられ、該被覆チューブ１０６の基端部が前記ラック軸１０１を被覆するラックハウジング１０７に圧入固定され、該ラックハウジング１０７の基端部が前記ラック軸１０１及び該ラック軸１０１のラック歯と噛合するピニオンが設けられたピニオン軸（図示せず）を支持するギヤハウジング１０８に着脱可能に連結されている。
【０００４】
前記支持具１０４は、図５に示す如く前記ピストンロッド１０２が挿通されて移動を案内する合成樹脂製の案内環１０９と、該案内環１０９が挿嵌して保持される内側保持環１１０と、該内側保持環１１０及び前記シリンダチューブ１０３内に充填される作動油がピストンロツド１０２の回りから洩れるのを防止するための封止部材１１１が挿嵌して保持される外側保持環１１２とを備えている。
【０００５】
内側保持環１１０の内面には、両端部から径方向内方へ突出して案内環１０９がピストンロッド１０２の移動に追従して移動するのを拘束する第１拘束部１１３及び第２拘束部１１４を設け、案内環１０９には縮径が可能となる割り溝１１５を設けている。そして、案内環１０９を縮径し、割り溝１１５側端部を重合させた状態で内側保持環１１０内に挿入し、案内環１０９の弾性復元力により加工誤差を吸収して案内環１０９を挿嵌している。
【０００６】
このように構成された支持具１０４は、第１及び第２拘束部１１３，１１４が外側保持環１１２の内面に対し径方向内方位置にあるから、前記シリンダチューブ１０３及び被覆チューブ１０６内のゴミなどの異物、又はピストンロッド１０２の傷などにより前記封止部材１１１に傷ができて、該封止部材１１１の傷部からピストンに対し一方側油室の作動油が洩れるような状態となった場合、ラックハウジング１０７をギヤハウジング１０８から取外し、該ラックハウジング１０７の基端部からシリンダチューブ１０３内へ筒状の治具を挿入して、該治具を前記内側保持環１１０の第２拘束部１１４に当てることにより、治具を叩いて内側保持環１１０を移動させ、封止部材１１１を外側保持環１１２から抜き取ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した従来の支持具１０４の案内環１０９は内径が１０mm程度に小径であるため、該案内環１０９を割り溝１１５側端部が重合するように縮径して内側保持環１１０の内面に挿嵌する作業が行い難いという問題があり、さらに、この案内環１０９を内側保持環１１０へ挿嵌するとき、該案内環１０９が縮径に伴う湾曲部から割れ易いという問題があった。また、案内環１０９は合成樹脂材料を成形したものであり、この案内環１０９を縮径して挿嵌するため、案内環１０９が縮径以前の元の形状に弾性復帰しないという不具合もあった。
【０００８】
ところで、この従来の問題点を解消するには、図７に示す如く案内環１０９が挿嵌される内側保持環１１０の一端部に前記第１拘束部１１３を設け、内側保持環１１０及び封止部材１１１が挿嵌して保持される外側保持環１１２の内面に前記第２拘束部１１４を設けた構成とすることにより、案内環１０９を縮径させることなく内側保持環１１０の一端部から内側保持環１１０内に容易に挿嵌することができ、また、案内環１０９の縮径に伴う割れをなくすることができる。
【０００９】
しかしながら、図７の如く外側保持環１１２の内面に第２拘束部１１４を設けた場合、前記封止部材１１１を抜き取るための治具を外側保持環１１２内に挿入したとき、該治具を案内環１０９及び内側保持環１１０の第１拘束部１１３に当接させることができなくなる。このため、内側保持環１１０を移動させて封止部材１１１のみを交換することができなくて、該封止部材１１１を備える支持具１０４と、該支持具１０４が設けられたシリンダチューブ１０３と、該シリンダチューブ１０３を被覆する被覆チューブ１０６及び該被覆チューブ１０６に圧入固定されたラックハウジング１０７をも交換する必要があり、補修費が高いという問題がある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、案内環の一端部に内側保持環の一端部の端面及び第２拘束部と対向する突起を設けて、該突起と対向する第２拘束部を外側保持環に設け、該第２拘束部を案内環の内面に対し径方向外方位置に設けて、案内環の一端部の端面に長手方向の力を付与することが可能とすることにより、案内環を容易に挿嵌することができて、しかも、案内環を介して内側保持環を移動させることができ、また、前記突起及び内側保持環の一端部の端面間の間隔を、案内環の他端部の端面及び第１拘束部間の間隔よりも大きくすることにより、ピストンロッドの移動に追従して案内環が往復移動するときの移動力による前記突起の破損を防止することができるラックピニオン式舵取装置を構成することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラックピニオン式舵取装置は、舵取り操作に応じて車体の左右方向へ移動するラック軸の一端部に連結されるピストンロッドと、該ピストンロッドのピストンを案内するシリンダチューブ及び該シリンダチューブに前記ピストンロッドの中間部を支持する支持具とを有し前記ラック軸に補助力を加える液圧シリンダを備え、前記支持具は、前記ピストンロッドが挿通されて該ピストンロッドの移動を案内する案内環と、該案内環が挿嵌して保持され、前記案内環の他端側で前記案内環の一方側への移動を拘束する第１拘束部を有する内側保持環、及び該内側保持環が挿嵌して保持され、前記案内環の一端側で前記案内環の他方側への移動を拘束する第２拘束部を有する外側保持環とを備えているラックピニオン式舵取装置において、前記案内環は一端部から径方向外方へ突出して前記内側保持環の一端部の端面、及び前記第２拘束部と対向する突起を備えており、該突起及び前記端面間の間隔が、前記案内環の他端部の端面及び前記第１拘束部間の間隔よりも大きくしてあり、前記突起と対向する前記第２拘束部が前記案内環の内面に対し径方向外方位置に設けてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、案内環の一端部に内側保持環の一端部の端面及び第２拘束部と対向する突起を設けて、該突起と対向する第２拘束部を外側保持環に設け、該第２拘束部を案内環の内面に対し径方向外方位置に設けて、案内環の一端部の端面に長手方向の力を付与することができるようにしたから、案内環を内側保持環に容易に挿嵌することができ、内側保持環の組込み作業性を良好にできる。
【００１３】
しかも、内側保持環とともに外側保持環に挿嵌して保持される封止部材から洩れが生ずる場合、シリンダチューブ内に筒状の治具を挿入して、該治具を前記案内環の一端部の端面に当てることにより、治具を叩いて内側保持環を移動させることができる。従って、この内側保持環の移動により、封止部材を外側保持環から抜き取ることができ、この封止部材のみの交換が可能であり、補修費を安くすることができる。
【００１４】
また、前記突起及び内側保持環の一端部の端面間の間隔を、案内環の他端部の端面及び第１拘束部間の間隔よりも大きくすることにより、ピストンロッドの移動に追従して案内環が長手方向一方側へ移動するときは突起が第２拘束部に当接して移動が拘束され、また、他方側へ移動するときは案内環の他端部の端面が第１拘束部に当接して移動が拘束される。このように突起には、案内環が一方側へ移動するときにのみ拘束部と当接するから、突起の基部に作用する応力を片振幅にすることができ、案内環の耐久性を向上することができる。
【００１５】
【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は本発明に係るラックピニオン式舵取装置の支持具の拡大断面図、図２は要部の構成を拡大したもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は案内環が移動した状態の説明図、図３は支持具が設けられた部分の一部を切欠いた正面図、図４はラックピニオン式舵取装置全体の断面図である。
【００１６】
図４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、車体の左右方向へ延設されたラック軸２と、これらピニオン軸１及びラック軸２を支持するギヤハウジング３と、基端部が前記ラック軸２の長手方向一端部に連結されるピストンロッド４及び該ピストンロッド４のピストン４ａを案内するシリンダチューブ５を有し前記ラック軸２に補助力を加える液圧シリンダＡと、前記ギヤハウジング３に着脱可能に連結され前記ラック軸２を被覆するラックハウジング１０と、該ラックハウジング１０の回りに配置され両端部が封止される円筒状の伸縮可能なブーツ１１と、前記ラックハウジング１０に設けられる長孔１０ａから前記ラック軸２に取付けるブラケット１２とを備え、該ブラケット１２に一対のタイロッド１３，１３の基端部を取付けてなるセンタテイクオフ形の動力舵取装置である。
【００１７】
ラックハウジング１０は、図３、図４に示す如く基端部が複数本の取付ねじ１４により前記ギヤハウジング３に着脱可能に取付けられ、該ラックハウジング１０の先端部に前記ピストンロッド４の中間部を支持する支持具６を介して前記シリンダチューブ５の基端部を連結している。
【００１８】
このシリンダチューブ５は、その基端部に前記支持具６を取付けて封止し、先端部に栓部材７を挿嵌して封止し、ピストン４ａの両側、詳しくはピストン４ａと前記支持具６に設ける封止部材６３及び前記栓部材７間に油室５ａ，５ｂを設けている。また、シリンダチューブ５を被覆する被覆チューブ８を設けて、該被覆チューブ８の基端部を前記ラックハウジング１０の先端部に圧入により連結固定して、これら被覆チューブ８及びラックハウジング１０間に前記支持具６を挾着固定し、被覆チューブ８の先端部に前記栓部材７を着脱可能に挿嵌している。
【００１９】
液圧シリンダＡは、前記ピストンロッド４と、前記シリンダチューブ５及び支持具６とを備えている。
【００２０】
支持具６は、図１に示す如く前記ピストンロッド４が挿通されて移動を案内する案内環６１と、該案内環６１が挿嵌して保持される内側保持環６２と、該内側保持環６２及び前記シリンダチューブ５内に充填される作動油がピストンロツド４の回りから洩れるのを防止するための環状の前記封止部材６３が挿脱が可能に挿嵌して保持される外側保持環６４とを備え、該外側保持環６４が前記被覆チューブ８の基端部内側に取付けられている。
【００２１】
内側保持環６２の内面には、図１に示す如く前記案内環６１が嵌合される嵌合面６２ａと、一端部から前記嵌合面６２ａに対し径方向外方へ凹む環状の凹所６２ｂと、他端部から前記嵌合面６２ａに対し径方向内方へ突出して案内環６１がピストンロッド４の移動に追従して一方側（ラック軸２と反対側）へ移動するのを拘束する第１拘束部６２ｃとが設けられている。
【００２２】
外側保持環６４の内面には、図１に示す如く中間部から一端にかけて設けられ、前記内側保持環６２及び封止部材６３が挿脱が可能に嵌合して保持される嵌合面６４ａと、前記中間部から前記嵌合面６４ａに対し径方向内方へ突出して前記案内環６１がピストンロッド４の移動に追従して他方側（ラック軸２側）へ移動するのを拘束する第２拘束部６４ｂと、他端部に設けられ前記ラック軸２の一端部が当接したときの衝撃を緩和する弾性筒６５が保持される保持面６４ｃとを備えている。また、外側保持環６４の他端部には、径方向外方へ突出して前記被覆チューブ８の基端部の端面及びラックハウジング１０の先端部内面に設けられた段部間に挟まれ、移動を拘束する鍔部６４ｄが設けられており、また、一端部の外面には前記シリンダチューブ５の基端部に嵌合支持される嵌合面６４ｅが設けられている。
【００２３】
案内環６１は、図１、図２に示す如く一端部から径方向外方へ突出して前記内側保持環６２の凹所６２ｂの端面６２ｄ及び第２拘束部６４ｂと対向する突起６１ａを備えており、該突起６１ａ及び前記凹所６２ｂの端面６２ｄ間の間隔Ｈ１を、前記案内環６１の他端部の端面６１ｂ及び前記第１拘束部６２ｃ間の間隔Ｈ２よりも大きくする。
【００２４】
また、案内環６１は、全長に亘って割り溝６１ｃを設けて、前記内側保持環６２の嵌合面６２ａへ嵌合するとき、弾性的に縮径させるようにしている。従って、案内環６１は弾性復元力により加工誤差を吸収して前記嵌合面６２ａに保持されるから、前記ピストンロッド４との接触抵抗によりピストンロッド４の移動に追従して案内環６１が往復移動することになる。
【００２５】
また、前記外側保持環６４の第２拘束部６４ｂは、前記案内環６１の内面に対し径方向外方に設けて、外側保持環６４の長手方向他端部内に挿入する例えば筒状の治具を、第２拘束部６４ｂに阻害されることなく案内環６１の一端部の端面６１ｄに当接させることができるようにしている。
【００２６】
また、図４に示した実施の形態の動力舵取装置は、前記ピストン４ａの両側にて液密に封止された油室５ａ，５ｂへの外部からの油圧送給に応じてピストン４ａの両側に発生する圧力差により前記ピストンロッド４を軸長方向へ押し引きし、該ピストンロッド４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。
【００２７】
ピストン４ａの両側の油室５ａ，５ｂは、ピストン４ａのストローク以上の長さを隔てて被覆チューブ８に接続された一対の送油管１５，１５により、前記ギヤハウジング３の外側に設けられた一対の送油ポート１６，１６に連通されている。ギヤハウジング３には、舵取りのための舵輪の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１６，１６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１６，１６への送出油圧が送油管１５，１５を経てシリンダチューブ５の油室５ａ，５ｂ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。
【００２８】
以上の如く構成されたセンタテイクオフ形の動力舵取装置の支持具６は、案内環６１を内側保持環６２の嵌合面６２ａに挿嵌し、該内側保持環６２及び封止部材６３を外側保持環６４の嵌合面６４ａに挿嵌した状態で外側保持環６４を被覆チューブ８の基端部内面に挿嵌し、被覆チューブ８の基端部をラックハウジング１０の先端部内面に圧入して外側保持環６４の鍔部６４ｄを挾着固定する。
【００２９】
前記案内環６１を挿嵌する場合、内側保持環６２に第１拘束部６２ｃを設け、外側保持環６４に第２拘束部６４ｂを設けて、案内環６１を縮径させることなく内側保持環６２の一端部から嵌合面６２ａに挿嵌することができるようにしたから、案内環６１を内側保持環６２に容易に挿嵌することができ、内側保持環６２の組込み作業性を良好にできる。
【００３０】
また、実施の形態の動力舵取装置は、舵輪の操作に伴ってピニオン軸１が回転し、該ピニオン軸１のピニオン及びラック歯を介してラック軸２が車体の左右方向へ移動するとともに、ピニオン軸１に加わる操舵トルクに応じて油圧制御弁から送油管１５，１５を介してピストン４ａの両側の油室５ａ，５ｂに油圧が給排され、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、該ラック軸２の往復移動とともにピストンロッド４が往復移動する。
【００３１】
このため、前記シリンダチューブ５及びラックハウジング１０内のゴミなどの異物、又はピストンロッド４の傷などにより支持具６の封止部材６３に傷ができて、該封止部材６３の傷部から作動油が洩れることがある。この場合、案内環６１の一端部に内側保持環６２の端面６２ｄ及び第２拘束部６４ｂと対向する突起６１ａを設けて、該突起６１ａと対向する第２拘束部６４ｂを案内環６１の内面に対し径方向外方位置に設け、案内環６１の一端部の端面６１ｄに長手方向の力を付与することができるようにしたから、シリンダチューブ５の基端部からシリンダチューブ５内に例えば筒状の治具を挿入して、該治具を前記案内環６１の一端部の端面６１ｄに当てることにより、治具を叩いて内側保持環６２を移動させることができる。
【００３２】
具体的には、例えば栓部材７を被覆チューブ８から取外し、該被覆チューブ８の先端からシリンダチューブ５内にボックスレンチなどの工具を挿入してピストン４ａをピストンロッド４から取外し、ブラケット１２をラック軸２から取外し、さらに、取付ねじ１４を弛緩してラックハウジング１０をギヤハウジング３から取外し、ラックハウジング１０を引張ってピストンロッド４を支持具６及びシリンダチューブ５から抜き出す。この場合、ラックハウジング１０内には支持具６が取付けられているだけであるから、ラックハウジング１０の基端部から例えば筒状の治具を挿入することにより、該治具の先端を案内環６１の突起６１ａが設けられている一端部の端面６１ｄに当てることができ、この状態で治具を叩くことにより、案内環６１を介して内側保持環６２及び封止部材６３を移動させることができ、該封止部材６３のみを交換することができ、補修費を安くすることができる。
【００３３】
また、前記ピストンロッド４が移動するとき、該ピストンロッド４を案内する案内環６１はピストンロッド４との接触抵抗により長手方向の力が付与されることになるが、案内環６１の突起６１ａ及び内側保持環６２の一端部の端面６２ｄ間の間隔Ｈ１を、案内環６２の他端部の端面６１ｂ及び第１拘束部６２ｃ間の間隔Ｈ２よりも大きく設定したから、ピストンロッド４の移動に追従して案内環６１が長手方向一方側へ移動するときは図１、図２（ａ）に示す如く突起６１ａが第２拘束部６４ｂに当接して移動が拘束される。
【００３４】
また、他方側へ移動するときは図２（ｂ）に示す如く案内環６１の他端部の端面６１ｂが第１拘束部６２ｃに当接して移動が拘束される。このように突起６１ａには、案内環６１が一方側へ移動するときにのみ拘束部と当接するから、突起６１ａの基部に作用する応力を片振幅にすることができ、案内環６１の耐久性を向上することができる。
【００３５】
尚、以上説明した実施の形態では、案内環６１に割り溝６１ｃを設けたが、この割り溝６１ｃは必ずしも必要でない。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、案内環を縮径させることなく内側保持環に容易に挿嵌することができ、内側保持環の組込み作業性を良好にできて、しかも、案内環の一端部の端面に長手方向の力を付与することができ、内側保持環を移動させることができるから、該内側保持環とともに外側保持環に挿嵌して保持される封止部材から洩れが生ずる場合、該封止部材のみの交換が可能であり、補修費を安くすることができる。さらに、案内環の突起の基部に作用する応力を片振幅にすることができ、案内環の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラックピニオン式舵取装置の支持具の拡大断面図である。
【図２】本発明に係るラックピニオン式舵取装置の要部の構成を拡大したもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は案内環が移動した状態の説明図である。
【図３】本発明に係るラックピニオン式舵取装置の支持具が設けられた部分の一部を切欠いた正面図である。
【図４】本発明に係るラックピニオン式舵取装置全体の断面図である。
【図５】従来例を示すラックピニオン式舵取装置の支持具の断面図である。
【図６】従来例を示すラックピニオン式の舵取装置全体の断面図である。
【図７】従来例を示すラックピニオン式の舵取装置の支持具の説明図である。
【符号の説明】
２      ラック軸
４      ピストンロッド
４ａ    ピストン
５      シリンダチューブ
６      支持具
６１    案内環
６１ａ  突起
６１ｂ  端面
６２    内側保持環
６２ｃ  第１拘束部
６２ｄ  端面
６４    外側保持環
６４ｂ  第２拘束部
Ａ      液圧シリンダ
【図１】
0003667072.tif 000002
【図２】
0003667072.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003667072.tif 000005
【図５】
0003667072.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003667072.tif 000008