(57)【要約】【課題】  アルミニウム材料を用いて軽量にでき、しかも、圧入結合部の結合力を規定値以上の大きさにすることができるステアリング装置を提供する。【解決手段】  舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能なラック軸を収容するラックハウジングを、結合部を有するアルミニウム製とし、前記結合部に鉄製の結合筒８を鋳物込み成形等の固着手段により固着し、この結合筒８を前記ラックハウジングの一端に連結されたシリンダチューブ５３に圧入結合し、この圧入結合部分の結合力を高めた。【選択図】        図２
2006027398.tif 000002
【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の移動が可能な転舵軸と、該転舵軸を収容するハウジングとを備えたステアリング装置において、前記ハウジングは互いに結合されるアルミニウム製の結合部をそれぞれ有する２つの半体と、一方の半体の前記結合部に固着された鉄製の結合筒とを有しており、前記結合筒が他方の半体の前記結合部に圧入結合されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能な転舵軸と、該転舵軸を収容するハウジングと、該ハウジングに結合され、前記ハウジングを車体に取付けるブラケットとを備えたステアリング装置において、前記ハウジング及び前記ブラケットの一方はアルミニウム製の第１の結合部及び第１の結合部の周面に固着された鉄製の結合筒を有しており、前記ハウジング及び前記ブラケットの他方は鉄製の第２の結合部を有しており、前記結合筒が第２の結合部に圧入結合されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸を収容する筒形のラックハウジングと、前記ラック軸の一端に連結されたピストンロッド及び該ピストンロッドのピストンを案内し、前記ラックハウジングの一端に連結されたシリンダチューブを有する油圧シリンダとを備えたステアリング装置において、前記ラックハウジング及び前記シリンダチューブの一方はアルミニウム製の結合部と、該結合部に固着された鉄製の結合筒とを有しており、前記結合筒が前記ラックハウジング及び前記シリンダチューブの他方に圧入結合されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸を収容する筒形のラックハウジングと、前記ラック軸の一端に連結されたピストンロッド及び該ピストンロッドのピストンを案内し、前記ラックハウジングの一端に連結されたシリンダチューブを有する油圧シリンダと、前記ラックハウジング及び前記シリンダチューブの少なくとも一方に結合され、前記一方を車体に取付けるブラケットとを備えたステアリング装置において、前記ラックハウジング又は前記シリンダチューブと前記ブラケットとの一方はアルミニウム製の結合部及び該結合部の周面に固着された鉄製の結合筒を有しており、前記ラックハウジング又は前記シリンダチューブと前記ブラケットとの他方に前記結合筒が圧入結合されていることを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は舵取り操作に応じて軸長方向への移動が可能な転舵軸を備えたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のステアリング装置の一形式として、舵取り操作に応じて回転するピニオン軸に連動して車体の左右方向に移動するラック軸と、該ラック軸を収容支持するラックハウジングと、前記ラック軸の一端に連結されたピストンロッド及び該ピストンロッドのピストンを案内し、前記ラックハウジングの一端に連結されたシリンダチューブを有する油圧シリンダと、前記シリンダチューブの先端に連結され、前記ピストンロッドを支持する軸支ハウジングとを備え、舵取り操作に応じた舵取機構の動作を前記油圧シリンダが発生する油圧力により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されたラックピニオン式のステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
この従来のステアリング装置は前記ラックハウジング及び前記軸支ハウジングがアルミニウム材料からなり、前記シリンダチューブが鋼管からなり、このシリンダチューブの両端部に前記ラックハウジング及び軸支ハウジングが圧入結合されている。また、前記ラックハウジング及び軸支ハウジングには、前記油圧シリンダ等を車体に取付けるブラケットが一体に設けられている。このブラケットは貫通孔を有しており、各貫通孔に吸振用のブッシュが内嵌されており、各ブッシュに挿入するボルトによりステアリング装置が車体に取付けられる。このように車体に取付けられた場合、操向車輪からピストンロッド及びラック軸を介してラックハウジング及びシリンダチューブに伝導される振動及び軸方向荷重が、ラックハウジング及びシリンダチューブから各ブラケットに加わるため、前記圧入結合部分の結合力は比較的大きくする必要がある。
【特許文献１】特開平１１−２４０４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のように鉄製のシリンダチューブに、アルミニウム製のラックハウジング及び軸支ハウジングが圧入結合されたステアリング装置にあっては、シリンダチューブが鉄製であるため、重量が増加すると言う問題があり、また、前記圧入結合部分の結合力が鉄製品同士の圧入結合に比べて低下すると言う問題がある。
【０００５】
ところで、重量の増加を抑制するには、前記シリンダチューブ、ラックハウジング及び軸支ハウジングをアルミニウム材料により一体成形するか、又は、シリンダチューブ及び軸支ハウジングをアルミニウム材料により一体成形し、この一体成形製品をアルミニウム製の前記ラックハウジングに圧入結合することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、一体成形した場合、成形用型に材料を供給する射出成形機の容量によってハウジングの全長が制約されるため、ラック軸の全長及びラック軸のストロークが長くなるステアリング装置では対応が困難になると言う問題がある。
【０００７】
また、アルミニウム製の一体成形製品をラックハウジングに圧入結合する場合、アルミニウム同士の圧入になるため、規定値以上の結合力が得られないと言う問題がある。
【０００８】
また、鋳込み成形の場合、鋳込み成形時の熱によりシリンダチューブに熱歪が発生するため、シリンダチューブ内を再加工する必要があり、加工工程が増加すると言う問題がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、アルミニウム材料を用いて軽量にでき、しかも、規定値以上の結合力を得ることができるステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係るステアリング装置は、舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能な転舵軸と、該転舵軸を収容するハウジングとを備えたステアリング装置において、前記ハウジングは互いに結合されるアルミニウム製の結合部をそれぞれ有する２つの半体と、一方の半体の前記結合部に固着された鉄製の結合筒とを有しており、前記結合筒が他方の半体の前記結合部に圧入結合されていることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、アルミニウム製の結合部を有する一方の半体の前記結合部に鉄製の結合筒が鋳込み成形等の固着手段により固着されており、アルミニウム製の結合部を有する他方の半体の前記結合部に前記結合筒が圧入結合されているため、２つの半体をアルミニウム製とし、軽量にした場合においても、アルミニウム製品同士が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００１２】
第２発明に係るステアリング装置は、舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能な転舵軸と、該転舵軸を収容するハウジングと、該ハウジングに結合され、前記ハウジングを車体に取付けるブラケットとを備えたステアリング装置において、前記ハウジング及び前記ブラケットの一方はアルミニウム製の第１の結合部及び第１の結合部の周面に固着された鉄製の結合筒を有しており、前記ハウジング及び前記ブラケットの他方は鉄製の第２の結合部を有しており、前記結合筒が第２の結合部に圧入結合されていることを特徴とする。
【００１３】
第２発明にあっては、アルミニウム製の第１の結合部に鉄製の結合筒が鋳込み成形等の固着手段により固着されており、鉄製の第２の結合部に鉄製の前記結合筒が圧入結合されているため、第１の結合部を有するハウジング又はブラケットをアルミニウム製とし、軽量にした場合においても、鉄製品及びアルミニウム製品が圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００１４】
第３発明に係るステアリング装置は、舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸を収容する筒形のラックハウジングと、前記ラック軸の一端に連結されたピストンロッド及び該ピストンロッドのピストンを案内し、前記ラックハウジングの一端に連結されたシリンダチューブを有する油圧シリンダとを備えたステアリング装置において、前記ラックハウジング及び前記シリンダチューブの一方はアルミニウム製の結合部と、該結合部に固着された鉄製の結合筒とを有しており、前記結合筒が前記ラックハウジング及び前記シリンダチューブの他方に圧入結合されていることを特徴とする。
【００１５】
第３発明にあっては、アルミニウム製の結合部に鉄製の結合筒が鋳込み成形等の固着手段により固着されているため、ラックハウジング及びシリンダチューブの一方を鉄製とし、他方をアルミニウム製として軽量にした場合は、鉄製品及びアルミニウム製品が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、また、ラックハウジング及びシリンダチューブをアルミニウム製とし、軽量にした場合は、アルミニウム製品同士が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００１６】
第４発明に係るステアリング装置は、舵取り操作に応じて車体の左右方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸を収容する筒形のラックハウジングと、前記ラック軸の一端に連結されたピストンロッド及び該ピストンロッドのピストンを案内し、前記ラックハウジングの一端に連結されたシリンダチューブを有する油圧シリンダと、前記ラックハウジング及び前記シリンダチューブの少なくとも一方に結合され、前記一方を車体に取付けるブラケットとを備えたステアリング装置において、前記ラックハウジング又は前記シリンダチューブと前記ブラケットとの一方はアルミニウム製の結合部及び該結合部の周面に固着された鉄製の結合筒を有しており、前記ラックハウジング又は前記シリンダチューブと前記ブラケットとの他方に前記結合筒が圧入結合されていることを特徴とする。
【００１７】
第４発明にあっては、アルミニウム製の結合部に鉄製の結合筒が鋳込み成形等の固着手段により固着されているため、ラックハウジング又はシリンダチューブとブラケットとの他方を鉄製とし、ラックハウジング又はシリンダチューブとブラケットとの一方をアルミニウム製として軽量にした場合は、鉄製品及びアルミニウム製品が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、また、両方をアルミニウム製とし、軽量にした場合は、アルミニウム製品同士が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明によれば、２つの半体をアルミニウム製とし、軽量にした場合においても、アルミニウム製品同士が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００１９】
第２発明によれば、第１の結合部を有するハウジング又はブラケットをアルミニウム製とし、軽量にした場合においても、鉄製品及びアルミニウム製品が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００２０】
第３発明によれば、ラックハウジング及びシリンダチューブの一方を鉄製とし、他方をアルミニウム製として軽量にした場合は、鉄製品及びアルミニウム製品が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、また、ラックハウジング及びシリンダチューブをアルミニウム製とし、軽量にした場合は、アルミニウム製品同士が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００２１】
第４発明によれば、ラックハウジング又はシリンダチューブとブラケットとの他方を鉄製とし、ラックハウジング又はシリンダチューブとブラケットとの一方をアルミニウム製として軽量にした場合は、鉄製品及びアルミニウム製品が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、また、両方をアルミニウム製とし、軽量にした場合は、アルミニウム製品同士が鉄製の結合筒を介さずに圧入結合される場合に比べて圧入荷重を高めることができ、規定値以上の結合力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
実施の形態１
図１は本発明に係るステアリング装置の実施の形態１の構成を示す一部破断正面図、図２は要部の拡大断面図である。
【００２３】
図１に示したラックピニオン式のステアリング装置は、一端部がユニバーサルジョイント及び操舵軸を介してステアリングホイール１に繋がり、他端部にピニオンを有する伝動軸２と、前記ピニオンに噛合するラック歯（図示せず）を有し、車体の左右方向への移動を可能としたラック軸３と、該ラック軸３を移動自在に収容支持する円筒状のラックハウジング４１と、ラック軸３の一端に同軸をなして連結されたピストンロッド５１及び該ピストンロッド５１のピストン５２を案内し、ラックハウジング４１の一端に連結された鉄製のシリンダチューブ５３を有する油圧シリンダ５とを備えている。尚、ラック軸３が転舵軸を構成しており、ラックハウジング４１及びシリンダチューブ５３がハウジング４を構成している。
【００２４】
ラックハウジング４１は射出成形機により成形されたアルミニウム製であり、該ラックハウジング４１の他端部には貫通孔６１を有する第１のブラケット６が一体に突設されており、また、このブラケット６の近傍には、伝動軸２を収容支持する軸支ハウジング２０が取付けられる台座部４２が設けられている。シリンダチューブ５３の先端部外周面には結合部（第１の結合部）５３ａが設けられており、該結合部５３ａにその軸線が互いに交差する２つの貫通孔７１，７２を有する第２のブラケット７が外嵌固定されている。
【００２５】
第２のブラケット７は貫通孔７１，７２を有するアルミニウム製の成形部材７ａ、及び該成形部材７ａの貫通孔７１に鋳込み成形された鉄製の結合筒８とを備えている。尚、ブラケット７は貫通孔７１部分を結合部（第２の結合部）としてあり、貫通孔７２部分を車体に取付けられる被取付部としてある。
【００２６】
結合筒８は射出成形機により成形部材７ａを成形するとき、成形用型のキャビティに結合筒８を配置した状態で成形部材７ａを成形（鋳込み成形）することにより成形部材７ａに固着されている。結合筒８の外周部にはローレット等の移動止め用の凹凸部８１が設けられており、固着強度が高められている。また、結合筒８の内周面は圧入すべき寸法公差になっている。
【００２７】
油圧シリンダ５は、ピストン５２の両側にて封止部材９により液密に封止された一対の油室をシリンダチューブ５３の内側に形成してなり、これらの油室への外部からの油圧送給に応じてピストン５２の両側に発生する圧力差によりピストンロッド５１を軸長方向に押し引きし、該ピストンロッド５１に連結されたラック軸３に軸長方向の移動力を加える構成となっている。また、ラック軸３の他端及びピストンロッド５１の他端はタイロッド５４，５４を介して操向車輪に連繋される。
【００２８】
ピストン５２の両側の油室は、シリンダチューブ５３の外側の該当位置に夫々接続された各別の送油管１０，１１により、軸支ハウジング２０の外側に設けられた一対の送油ポート２０ａ，２０ｂに接続されている。軸支ハウジング２０には、舵取りのためのステアリングホイール操作に伴って前記伝動軸２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２０ａ，２０ｂ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２０ａ，２０ｂへの送出油圧が送油管１０，１１を経て油圧シリンダ５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３に加えられ、前述のように生じる舵取りが補助される構成となっている。
【００２９】
以上のように構成されたステアリング装置は、ラックハウジング４１と一体に成形された第１のブラケット６の貫通孔６１と、シリンダチューブ５３に圧入結合された第２のブラケット７の貫通孔７２とに挿入されるボルト（図示せず）により車体に取着されるが、第１のブラケット６はアルミニウム製のラックハウジング４１と一体に成形されており、第２のブラケット７はアルミニウム製の成形部材７ａを有するため、ブラケット６，７を軽量にでき、ひいてはステアリング装置の全体を軽量にできる。
【００３０】
しかも、第２のブラケット７は、アルミニウム製の成形部材７ａに鉄製の結合筒８が固着されて一体になっており、この結合筒８がシリンダチューブ５３に圧入結合されているため、換言すれば、鉄製品同士の圧入結合になっているため、圧入結合部分の圧入荷重を高め、結合力を大きくすることができる。また、アルミニウム製の成形部材７ａを鉄製のシリンダチューブ５３に圧入結合した場合、成形部材７ａとシリンダチューブ５３との熱膨張係数が異なるため、外気温度の変化により前記圧入結合部分の結合力が低下し、抜けが生じることが懸念されるが、ブラケット７の圧入結合部分は鉄製品同士の圧入結合であるため、外気温度の変化による結合力の低下もない。また、ブラケット７は結合筒８をシリンダチューブ５３に圧入することにより装着することができるため、ブラケット７の組込を容易にできる。
【００３１】
尚、以上説明した実施の形態では、鉄製のシリンダチューブ５３にブラケット７を圧入結合したが、その他、シリンダチューブ５３をアルミニウム製とし、このシリンダチューブ５３に、ブラケット７の結合筒８を圧入結合するように構成してもよい。また、この場合、結合筒８はブラケット７が備える構成である他、シリンダチューブ５３が備える構成としてもよい。
また、以上説明した実施の形態ではブラケット７又はシリンダチューブ５３が結合筒８を備える構成としたが、その他、第１のブラケット６をラックハウジング４１に圧入力結合可能に構成し、このブラケット６又はラックハウジング４１が結合筒８を備える構成としてもよい。
【００３２】
実施の形態２
図３はステアリング装置の実施の形態２の構成を示す要部の断面図である。このステアリング装置は、ラックハウジング４１及びシリンダチューブ５３を、射出成形機により成形されたアルミニウム製とし、ラックハウジング４１及びシリンダチューブ５３の結合側に各結合部４１ａ，５３ｂを設け、ラックハウジング４１の結合部４１ａに結合筒８を鋳込み成形等の固着手段により固着し、該結合筒８をシリンダチューブ５３の結合部５３ｂに圧入結合したものである。
【００３３】
結合筒８は射出成形機によりラックハウジング４１を成形するとき、成形用型のキャビティに結合筒８を配置した状態でラックハウジング４１を成形（鋳込み成形）することにより結合部４１ａに固着されている。結合筒８の内周部にはローレット等の移動止め用の凹凸部が設けられており、固着強度が高められている。また、結合筒８の外周面は圧入すべき寸法公差になっている。尚、ラックハウジング４１及びシリンダチューブ５３をハウジング４の半体としてある。
【００３４】
実施の形態２にあっては、ラックハウジング４１及びシリンダチューブ５３がアルミニウム製であるため、ステアリング装置の全体を軽量にできる。
しかも、ラックハウジング４１の結合部４１ａには鉄製の結合筒８が固着されて一体になっており、この結合筒８がシリンダチューブ５３の結合部５３ｂに圧入結合されているため、換言すれば、鉄製品とアルミニウム製品との圧入結合になっているため、圧入結合部分の圧入荷重をアルミニウム製品同士のものに比べて大きくでき、規定値以上の結合力を得ることができる。
【００３５】
尚、結合筒８はラックハウジング４１の結合部４１ａに固着された構成である他、シリンダチューブ５３の結合部５３ｂに固着された構成であってもよい。また、結合筒８は結合部４１ａの内周部又は結合部５３ｂの外周部に固着された構成であってもよい。また、第１のブラケット６はラックハウジング４１と一体に成形され、第２のブラケット７はシリンダチューブ５３と一体に成形された構成としてあるが、その他、ブラケット６，７は実施の形態１のブラケット７のように成形部材７ａ及び結合筒８を有し、この結合筒８を圧入結合する構成としてもよい。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３６】
以上説明した実施の形態では結合筒８を鋳物込み成形により結合部に固着したが、この結合筒８の固着手段は特に制限されない。
また、以上説明した実施の形態ではラックピニオン式のステアリング装置について説明したが、その他、ラック軸３の途中に操舵補助用の電動モータが設けられたステアリング装置、又は、ステアリングホイールの操作に伴って回転する操舵軸の途中に操舵補助用の電動モータが設けられたステアリング装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るステアリング装置の実施の形態１の構成を示す一部破断正面図である。
【図２】要部の拡大断面図である。
【図３】本発明に係るステアリング装置の実施の形態２の構成を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
３    ラック軸（転舵軸）
４    ハウジング
４１  ラックハウジング（半体）
４１ａ  結合部
５    油圧シリンダ
５１  ピストンロッド
５２  ピストン
５３  シリンダチューブ（半体）
５３ａ  結合部（第１の結合部）
５３ｂ  結合部
７    ブラケット
７１  貫通孔（結合部，第２の結合部）
８    結合筒
【図１】
2006027398.tif 000003
【図２】
2006027398.tif 000004
【図３】
2006027398.tif 000005