(57)【要約】    【課題】配管を自在にレイアウトでき、パワーシリンダ内のエアーを容易に排出することができる油圧式パワーステアリング装置を提供する。    【解決手段】  油圧式パワーステアリング装置１００は、ラック軸７を軸方向Ｘ１に摺動自在に収容したシリンダチューブ２と、シリンダチューブ２の一部に設けられたパワーシリンダ１０とを備えている。パワーシリンダ１０は、ラック軸７の一部に設けられたロッド１１と、ロッド１１と一体移動するピストン１２と、ロッド１１およびシリンダチューブ２の間に形成され、ピストン１２によって互いに仕切られた一対の油室１４ａ，１４ｂとを含む。シリンダチューブ２の上部にパワーシリンダ１０の一対の油室１４ａ，１４ｂ内のエアーをそれぞれ外部に排出するための一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂと、各エアー抜き孔１９ａ，１９ｂをそれぞれ閉じる閉じ部材３０ａ，３０ｂを設けた。    【選択図】            図２
2007038807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック軸を軸方向に摺動自在に収容したシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの一部に設けられたパワーシリンダとを備え、
前記パワーシリンダは、前記ラック軸の一部に設けられたロッドと、前記ロッドと一体移動するピストンと、前記ロッドおよび前記シリンダチューブの間に形成され、前記ピストンによって互いに仕切られた一対の油室とを含み、
前記シリンダチューブの上部に設けられ、前記パワーシリンダの一対の前記油室内のエアーをそれぞれ外部に排出するための一対のエアー抜き孔と、
各前記エアー抜き孔をそれぞれ閉じた閉じ部材とを備える油圧式パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、各前記エアー抜き孔は、前記シリンダチューブの中心角で９０度の角度範囲内であって、前記シリンダチューブの頂部を挟んだ両側４５度までの角度範囲内に配置されていることを特徴とする油圧式パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記パワーシリンダは、前記シリンダチューブの下側半周の領域内に配置された一対の配管用ポートを含み、
各前記配管用ポートは、前記パワーシリンダの対応する前記油室にそれぞれ開口し、各前記配管用ポートに配管がそれぞれ接続されていることを特徴とする油圧式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油圧式パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式の油圧式パワーステアリング装置は、ラック軸を収容する筒状のハウジングと、このハウジングに設けられたパワーシリンダとを備えている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特公平３−３２５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通例、前記のハウジングを、車両のエンジンルームの下部に配置された車体フレームに水平状態で取り付けた後、ポンプユニットとの間に配管を接続して、パワーシリンダ内に作動油を充填し、その後、エアー抜きを実施している。このとき、パワーシリンダ内のエアーは、パワーシリンダの配管用ポートに接続された配管を介して排出されることになる。
【０００４】
ところで、前記の配管と車両の他の部品との干渉を避けるために、配管を自在にレイアウトすることが要望されている。このため、パワーシリンダへの配管の接続方向として、種々の方向が考えられ、したがって、パワーシリンダの配管用ポートは、必ずしもエアーを排出し易い方向に開口されるとは限らない。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、配管を自在にレイアウトでき、パワーシリンダ内のエアーを容易に排出することができる油圧式パワー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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、ラック軸（７）を軸方向（Ｘ１）に摺動自在に収容したシリンダチューブ（２）と、前記シリンダチューブの一部に設けられたパワーシリンダ（１０）とを備え、前記パワーシリンダは、前記ラック軸の一部に設けられたロッド（１１）と、前記ロッドと一体移動するピストン（１２）と、前記ロッドおよび前記シリンダチューブの間に形成され、前記ピストンによって互いに仕切られた一対の油室（１４ａ，１４ｂ）とを含み、前記シリンダチューブの上部（２２）に設けられ、前記パワーシリンダの一対の前記油室内のエアーをそれぞれ外部に排出するための一対のエアー抜き孔（１９ａ，１９ｂ）と、前記各エアー抜き孔をそれぞれ閉じた閉じ部材（３０ａ，３０ｂ）とを備える油圧式パワーステアリング装置（１００）である。
【０００６】
本発明によれば、一対の油室に作動油を充填し、ピストンをシリンダチューブの軸方向に往復動させることにより、パワーシリンダ内のエアーを一対のエアー抜き孔から排出することができる。
また、一対のエアー抜き孔をシリンダチューブの上部に設けることにより、パワーシリンダ内のエアーを確実に排出することができる。従来の配管用ポートをエアー抜き孔に用いる必要がないので、配管の接続方向の選択の自由度が増す。その結果、配管を自在にレイアウトすることができる。
【０００７】
さらに、パワーシリンダ内のエアーを抜いた後に、一対のエアー抜き孔を閉じ部材によってそれぞれ閉じることにより、一対のエアー抜き孔からパワーシリンダ内にエアーが侵入することを防止することができる。
なお、前記シリンダチューブの上部とは、シリンダチューブの上側半周の領域に相当する。
【０００８】
また、本発明において、前記各エアー抜き孔は、前記シリンダチューブの中心角で９０度の角度範囲（２３）内であって、前記シリンダチューブの頂部（２４）を挟んだ両側４５度までの角度範囲（２５ａ，２５ｂ）内に配置されている場合がある。この場合、パワーシリンダ内のエアーをより確実に排出させることができる点で好ましい。
また、本発明において、前記パワーシリンダは、前記シリンダチューブの下側半周の領域（３４）内に配置された一対の配管用ポート（３２ａ，３２ｂ）を含み、各前記配管用ポートは、前記パワーシリンダの対応する前記油室にそれぞれ開口し、各前記配管用ポートに配管（１８ａ，１８ｂ）がそれぞれ接続されている場合がある。
【０００９】
一対の配管用ポートをシリンダチューブの下側半周の領域に配置することにより、配管をパワーシリンダに下方から接続するレイアウトが可能となり、配管のレイアウトの自在性が増す。すなわち、エアーを抜くために配管用ポートを用いる必要がないので、配管の接続方向の制限を実質的になくすことができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る油圧式パワーステアリング装置の基本構成を概略的に示した一部破断面図である。図１を参照して、このパワーステアリング装置１００は、ギヤハウジング１と、ギヤハウジング１に連結され、車両の左右方向に延びるシリンダチューブ２とを備える。
【００１１】
ギヤハウジング１には、入力軸３と、出力軸としてのピニオン４とが回転自在に支持されている。これら入力軸３およびピニオン４は、図示しないトーションバーを介して相対角変位可能に連結されている。入力軸３にはステアリングホイール等の操舵部材５がステアリングシャフト６を介して連結され、操舵トルクが入力される。
ギヤハウジング１およびシリンダチューブ２には、車両の左右方向に延びるラック軸７が軸方向Ｘ１に摺動自在に支持されている。ピニオン４およびラック軸７はギヤハウジング１内で互いに噛み合わされている。また、ラック軸７の一対の端部は、図示しない車輪にそれぞれ連なるタイロッド８にボールジョイント９を介してそれぞれ連結されている。
【００１２】
シリンダチューブ２の一部には、操舵補助力を発生するためのパワーシリンダ１０が設けられている。パワーシリンダ１０は、ラック軸７の一部に形成されたロッド１１と、シリンダチューブ２内をロッド１１と一体移動可能に設けられたピストン１２とを有している。パワーシリンダ１０の両端において、シリンダチューブ２とロッド１１との間が一対の封止部材１３ａ，１３ｂ間によってそれぞれ封止されている。シリンダチューブ２内において一対の封止部材１３ａ，１３ｂ間に、ピストン１２により互いに仕切られた一対の油室１４ａ，１４ｂが区画されている。
【００１３】
また、ギヤハウジング１には、パワーシリンダ１０への作動油の給排を制御するコントロールバルブ１５が内蔵されている。コントロールバルブ１５と一対の油室１４ａ，１４ｂとはそれぞれ対応する配管１８ａ，１８ｂによって接続されている。また、コントロールバルブ１５と油圧ポンプ１６とは配管１８ｃによって接続され、コントロールバルブ１５とリザーブタンク１７とは配管１８ｄによって接続される。コントロールバルブ１５は、入力軸３とピニオン４との間の相対角変位に基づいて油圧ポンプ１６から送られてくる作動油を一方の油室へ供給すると共に、他方の油室から還流する作動油をリザーブタンク１７に戻す。
【００１４】
パワーステアリング装置１００のギヤハウジング１、シリンダチューブ２、操舵部材５、ステアリングシャフト６、タイロッド８、パワーシリンダ１０、配管１８ａ，１８ｂ等を含むサブアッセンブリが、例えば、図示しない車両のエンジンルームの下部に配置された車体フレームにシリンダチューブ２が水平になるようにして取り付けられる。
パワーステアリング装置１００のサブアセンブリが車体に取り付けられた後に、コントロールバルブ１５と油圧ポンプ１６とが配管１８ｃによって接続され、また、コントロールバルブ１５とリザーブタンク１７とが配管１８ｄによって接続される。次いで、パワーシリンダ１０内の一対の油室１４ａ，１４ｂに作動油が充填される。
【００１５】
作動油がパワーシリンダ１０内の一対の油室１４ａ，１４ｂに概ね充填された後、シリンダチューブ２の上部に設けられたエアー抜き孔１９ａ，１９ｂを通して各油室１４ａ，１４ｂ内のエアーが排出される。
次に、パワーシリンダ１０内のエアー抜きについて具体的に説明する。
図２は、図１におけるパワーシリンダとその周辺を概略的に示した分解断面図であり、図３は、図２のIII-III線に沿う断面図である。図２を参照して、パワーシリンダ１０内のエアーの排出は、各油室１４ａ，１４ｂに作動油２０が概ね充填された後、ピストン１２をストロークエンド２１ａ，２１ｂ間で数回往復させることにより行われる。パワーシリンダ１０内のエアーは気泡状となって、作動油２０と共にエアー抜き孔１９ａ，１９ｂから排出される。
【００１６】
各エアー抜き孔１９ａ，１９ｂは、シリンダチューブ２の各油室１４ａ，１４ｂに対応する部分にそれぞれ設けられている。エアー抜き孔１９ａはシリンダチューブ２の封止部材１３ａとピストン１２のストロークエンド２１ａとの間に対応する領域に形成されている。一方、エアー抜き孔１９ｂはシリンダチューブ２の封止部材１３ｂとピストン１２のストロークエンド２１ｂとの間に対応する領域に形成されている。また、図３に示すように、エアー抜き孔１９ｂは、シリンダチューブ２の上部、すなわち、上側半周の領域２２内に形成されることが好ましく、より好ましくは、シリンダチューブ２の中心角で９０度の角度範囲２３内であって、シリンダチューブ２の頂部２４を挟んだ両側４５度までの角度範囲２５ａ，２５ｂ内に形成される。
【００１７】
また、シリンダチューブ２は、図２に示すように、各油室１４ａ，１４ｂにそれぞれ対応して径方向Ｚ１外方へ突出する一対の突起２６ａ，２６ｂを有している。一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂは、それぞれ対応する突起２６ａ，２６ｂの部分でそれぞれシリンダチューブ２を径方向Ｚ１に貫通する貫通孔によって形成されている。
各突起２６ａ，２６ｂの外周面には雄ネジ２７が形成されている。各突起２６ａ，２６ｂは、例えば、管材をシリンダチューブ２の外周面２８に、溶接により固着して形成してもよい。
【００１８】
なお、図３においては、一方のエアー抜き孔１９ｂのみ示したが、他方のエアー抜き孔１９ａも同様にシリンダチューブ２の上部、すなわち、上側半周の領域２２内に形成されることが好ましく、より好ましくは、シリンダチューブ２の中心角で９０度の角度範囲２３内であって、シリンダチューブ２の頂部２４を挟んだ両側４５度までの角度範囲２５ａ，２５ｂ内に形成される。
【００１９】
パワーシリンダ１０内のエアーが一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂから排出された後、各エアー抜き孔１９ａ，１９ｂは、図４に示すように、閉じ部材３０ａ，３０ｂによって閉じられる。
図２および図４を参照して、閉じ部材３０ａ，３０ｂは、袋ナットにより形成されている。各閉じ部材３０ａ，３０ｂは、内周面に雌ネジ３１が形成された周壁３０ｃと、周壁３０ｃの一端を閉塞した端壁３０ｄとを有している。袋ナットからなる閉じ部材３０ａ，３０ｂは、突起２６ａ，２６ｂにそれぞれ被せられて突起２６ａ，２６ｂの雄ネジ２７とねじ結合した状態で、その端壁３０ｄによってエアー抜き孔１９ａ，１９ｂを閉じる。これにより、パワーシリンダ１０内のエアーが排出された後に、エアー抜き孔１９ａ，１９ｂからエアーが侵入することを防止できる。
【００２０】
次に、パワーシリンダ１０と配管１８ａ，１８ｂとの接続について具体的に説明する。
図２を参照して、パワーシリンダ１０とコントロールバルブ１５とは配管１８ａ，１８ｂによって接続されている。具体的には、パワーシリンダ１０の油室１４ａと配管１８ａとが、シリンダチューブ２に設けられた配管用ポート３２ａを介して接続されおり、また、パワーシリンダ１０の油室１４ｂと配管１８ｂとが、シリンダチューブ２に設けられた配管用ポート３２ｂを介して接続されている。
【００２１】
一対の配管用ポート３２ａ，３２ｂは、それぞれ対応する油室１４ａ，１４ｂに開口している。配管用ポート３２ａはシリンダチューブ２の封止部材１３ａとピストン１２のストロークエンド２１ａとの間に対応する領域に形成されている。一方、配管用ポート３２ｂはシリンダチューブ２の封止部材１３ｂとピストン１２のストロークエンド２１ｂとの間に対応する領域に形成されている。図３に示すように、配管用ポート３２ｂは、シリンダチューブ２の下側半周の領域３４に形成されている。
【００２２】
また、各配管用ポート３２ａ，３２ｂは、図２に示すように、管継手３３ａ，３３ｂをそれぞれ介して、対応する配管１８ａ，１８ｂと接続さている。
一対の管継手３３ａ，３３ｂは、例えば、いわゆるフレア管をシリンダチューブ２の外周面２８に、溶接により固着して形成してもよい。
なお、図３において、一方の配管用ポート３２ｂのみ示したが、他方の配管用ポート３２ａも同様にシリンダチューブ２の下側半周の領域３４に配置されている。
【００２３】
このように、一対の配管用ポート３２ａ，３２ｂをシリンダチューブ２の下側半周の領域３４に形成することにより、各配管用ポート３２ａ，３２ｂに対応する管継手３３ａ，３３ｂを介して接続される配管１８ａ，１８ｂをパワーシリンダ１０の下方から接続するレイアウトが可能となり、配管１８ａ，１８ｂのレイアウトの自在性が増す。すなわち、エアーを抜くために配管用ポート３２ａ，３２ｂを用いる必要がないので、配管１８ａ，１８ｂの接続方向の制限を実質的になくすことができる。
【００２４】
以上のように、この実施形態によれば、一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂをシリンダチューブ２の上部、すなわち、上側半周の領域２２内、好ましくは、シリンダチューブ２の中心角で９０度の角度範囲２３内であって、シリンダチューブ２の頂部２４を挟んだ両側４５度までの角度範囲２５ａ，２５ｂ内に設けることにより、パワーシリンダ１０内のエアーを確実に排出することができる。
【００２５】
また、一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂを設けることにより、配管用ポート３２ａ，３２ｂをエアーの排出のために用いる必要がないので、配管１８ａ，１８ｂの接続方向の選択の自由度が増す。その結果、配管１８ａ，１８ｂを自在にレイアウトすることができる。
さらに、パワーシリンダ１０内のエアーを抜いた後に、一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂを閉じ部材３０ａ，３０ｂによってそれぞれ閉じることにより、一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂからパワーシリンダ１０内にエアーが侵入することを防止することができる。
【００２６】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。例えば、一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂは、シリンダチューブ２の周方向の同一の位置に形成されていなくてもよく、それぞれシリンダチューブ２の上部、すなわち、上側半周の領域２２に、好ましくは、シリンダチューブ２の中心角で９０度の角度範囲２３内であって、シリンダチューブ２の頂部２４を挟んだ両側４５度までの角度範囲２５ａ，２５ｂで異なる位置に設けられていてもよい。
【００２７】
同様に、一対の配管用ポート３２ａ，３２ｂは、シリンダチューブ２の周方向の同一の位置に形成されていなくてもよく、それぞれシリンダチューブ２の下側半周の領域３４で異なる位置に設けられていてもよい。これにより、それぞれの配管用ポート３２ａ，３２ｂに接続される配管１８ａ，１８ｂを自在にレイアウトすることができる。
突起２６ａ，２６ｂの外周面および閉じ部材３０ａ，３０ｂの内周面の一部分にネジを形成し、ネジが形成されていない部分にＯリング等のシール部材を介在させてもよい。これにより、一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂからエアーが侵入することをより確実に防止できる。
【００２８】
突起２６ａ，２６ｂとシリンダチューブ２との固定は溶接に代えて、圧入やネジ締結を用いてもよい。また、突起２６ａ，２６ｂとシリンダチューブ２とはそれぞれ別体に設けられていなくてもよく、一体に形成されたものであってもよい。
閉じ部材は、袋ナットだけでなく、ボルトであってもよい。この場合、筒状の突起の内周面に雌ネジを形成し、閉じ部材としてのボルトを筒状の突起の内周にねじ込むことにより一対のエアー抜き孔１９ａ，１９ｂが閉じられる。
【００２９】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧式パワーステアリング装置の基本構成を概略的に示した一部破断面図である。
【図２】図１におけるパワーシリンダとその周辺を概略的に示した分解断面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図２においてエアー抜き孔が閉じ部材によって閉じられた状態を示す概略  断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２・・・シリンダチューブ、７・・・ラック軸、１０・・・パワーシリンダ
１１・・・ロッド、１２・・・ピストン、１３・・・閉じ部材
１４ａ，１４ｂ・・・油室、１８ａ，１８ｂ・・・配管
１９ａ，１９ｂ・・・エアー抜き孔、２２・・・上側半周の領域（上部）
２３・・・９０度の角度範囲、２４・・・頂部、２５・・・４５度までの角度範囲
２６ａ，２６ｂ・・・突起、３２ａ，３２ｂ・・・配管用ポート
３４・・・下側半周の領域、１００・・・油圧式パワーステアリング装置
Ｘ１・・・軸方向
【図１】
2007038807.tif 000003
【図２】
2007038807.tif 000004
【図３】
2007038807.tif 000005
【図４】
2007038807.tif 000006