(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなるバルブハウジングとマグネシウム合金からなるピニオンハウジングとを金属ボルトを介して締結することによりステアリングギヤハウジングを構成してなる動力舵取装置のハウジング構造において、
前記ピニオンハウジングにおいて前記金属ボルトを螺合させる雌ねじ部から延設されたスリーブ状の突出部が、前記金属ボルトを挿通させるための前記バルブハウジングの挿入口部として、当該バルブハウジングと嵌合し、少なくとも前記ピニオンハウジングと他の異種金属部材との接合部に絶縁部を形成したことを特徴とする動力舵取装置のハウジング構造。
【請求項２】
樹脂からなるバルブハウジングとマグネシウム合金からなるピニオンハウジングとを金属ボルトを介して締結することによりステアリングギヤハウジングを構成してなる動力舵取装置のハウジング構造において、
前記バルブハウジングは、前記金属ボルトを挿通させるための鉄系金属からなる挿入口部を有し、この挿入口部と前記ピニオンハウジングとの間にゴム系又は合成樹脂系のシール部を設け、少なくとも前記ピニオンハウジングと他の異種金属部材との接合部に絶縁部を形成したことを特徴とする動力舵取装置のハウジング構造。
【請求項３】
マグネシウム合金からなるバルブハウジングとマグネシウム合金からなるピニオンハウジングとを金属ボルトを介して締結することによりステアリングギヤハウジングを構成してなる動力舵取装置のハウジング構造において、
前記バルブハウジング及び前記ピニオンハウジングと前記金属ボルトとの間に樹脂コーティングが施されたシール部を設け、少なくとも前記ピニオンハウジングと他の異種金属部材との接合部に絶縁部を形成したことを特徴とする動力舵取装置のハウジング構造。
【請求項４】
前記ピニオンハウジングに前記金属ボルトと螺合させるための雌ねじ部が設けられるとともに、この雌ねじ部の最下部から下方へ貫通する孔が形成され、当該雌ねじ部にシール剤が封入されることを特徴とする請求項３記載の動力舵取装置のハウジング構造。
【請求項５】
前記絶縁部が、前記金属部材の表面部に、下地処理層及び最表層としての塗装処理層を施すことにより形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の動力舵取装置のハウジング構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力舵取装置のハウジング構造に関し、特にその軽量化と耐食処理に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より動力舵取装置における軽量化のため、例えばピニオンハウジングの材料を、鉄からアルミニウムに変更したものが提案されている（例えば、特開昭５５−７９７５６号公報又は特開昭６３−２３５１６８号公報参照。）。また、さらなる軽量化のため、マグネシウム合金の採用も検討されている。
しかしながら、動力舵取装置のピニオンハウジング等は、いわゆる車の下まわりの部品であるため、雨水の吹き込みや路面からのしぶきを浴びる。このような水は、ほとんどの場合、不純物を含む電解質水溶液である。また、海に近い道路であれば塩分を含んだ水、すなわち電解質水溶液を浴びることになる。マグネシウム合金でできたハウジングとボルト、シリンダチューブ等の異種金属（鉄等）との接触部に電解質水溶液がかかると、局部電池が構成され、マグネシウムがイオンとなって溶け出すことにより腐食が起こる。
このように、軽量化のためにマグネシウム合金をハウジングの材料として採用すると、ハウジングが腐食するという問題点がある。
【０００３】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、ハウジングの軽量化とともに、ハウジングの腐食を防止することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、樹脂からなるバルブハウジングとマグネシウム合金からなるピニオンハウジングとを金属ボルトを介して締結することによりステアリングギヤハウジングを構成してなる動力舵取装置のハウジング構造において、前記ピニオンハウジングにおいて金属ボルトを螺合させる雌ねじ部から延設されたスリーブ状の突出部が、金属ボルトを挿通させるためのバルブハウジングの挿入口部として、当該バルブハウジングと嵌合し、少なくとも前記ピニオンハウジングと他の異種金属部材との接合部に絶縁部を形成したことを特徴とする（請求項１）。
このように構成されたハウジングにおいては、マグネシウム合金によりハウジングが軽量化されるとともに、絶縁部の存在によりハウジングの腐食が防止される。さらに、挿入口部がピニオンハウジングと一体であるため、挿入口部とピニオンハウジングとの接触による腐食を考慮する必要がない。
【０００５】
本発明はまた、樹脂からなるバルブハウジングとマグネシウム合金からなるピニオンハウジングとを金属ボルトを介して締結することによりステアリングギヤハウジングを構成してなる動力舵取装置のハウジング構造において、前記バルブハウジングは、金属ボルトを挿通させるための鉄系金属からなる挿入口部を有し、この挿入口部と前記ピニオンハウジングとの間にゴム系又は合成樹脂系のシール部を設け、少なくとも前記ピニオンハウジングと他の異種金属部材との接合部に絶縁部を形成したことを特徴とする（請求項２）。
このように構成されたハウジングにおいては、マグネシウム合金によりハウジングが軽量化されるとともに、絶縁部の存在によりハウジングの腐食が防止され、さらにシール部によって挿入口部とピニオンハウジングとの直接接触が防止される。
【０００６】
また本発明は、マグネシウム合金からなるバルブハウジングとマグネシウム合金からなるピニオンハウジングとを金属ボルトを介して締結することによりステアリングギヤハウジングを構成してなる動力舵取装置のハウジング構造において、前記バルブハウジング及びピニオンハウジングと金属ボルトとの間に樹脂コーティングが施されたシール部を設け、少なくとも前記ピニオンハウジングと他の異種金属部材との接合部に絶縁部を形成したことを特徴とする（請求項３）。
【０００７】
このように構成されたハウジングにおいては、マグネシウム合金によりハウジングが軽量化されるとともに、絶縁部の存在によりハウジングの腐食が防止され、さらにバルブハウジングとピニオンハウジングとが互いに同種金属であるため、接触しても腐食は発生しない。また、バルブハウジング及びピニオンハウジングと金属ボルトとの直接接触は、シール部によって防止されるとともに、例えばクロメート処理・塗装処理が施された金属ボルトのクロメート処理・塗装処理部によっても防止される。
【０００８】
また、上記ハウジング構造（請求項３）において、ピニオンハウジングに金属ボルトと螺合させるための雌ねじ部が設けられるとともに、この雌ねじ部の最下部から下方へ貫通する孔が形成され、当該雌ねじ部にシール剤が封入されるものであってもよい（請求項４）。
この場合、シール剤が金属ボルトの挿入により孔から押し出されるので、雌ねじ部に塩水等が侵入するのを防止できる。
【０００９】
また、上記ハウジング構造（請求項１〜４）において、絶縁部は、金属部材の表面部に、下地処理層及び最表層としての塗装処理層を施すことにより形成されるものであってもよい（請求項５）。
この場合、下地処理層と塗装処理層とによって、より確実にハウジングの腐食が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の動力舵取装置のハウジング構造について添付図面を参照して説明する。図１〜５は各実施形態におけるハウジングの主要部の構造を示す断面図であり、図６は各実施形態に共通の、動力舵取装置全体の構成を示す断面図である。
【００１１】
まず、動力舵取装置の全体構成について、図６を参照して説明する。当該動力舵取装置１は、バルブ装置１Ａ、ラックピニオン装置１Ｂ及び油圧シリンダ装置１Ｃを相互に接続してなるラックピニオン式油圧動力舵取装置であり、出力軸４からラック８に与えられる操舵力に、油圧による補助操舵力をステアリング操作に応じて付加するように構成されている。バルブ装置１Ａの筐体であるバルブハウジング６と、ラックピニオン装置１Ｂの筐体であるピニオンハウジング１１と、油圧シリンダ装置１Ｃの筐体であるシリンダチューブ１９とは、それぞれ個別に成型された後に連結されている。
【００１２】
バルブ装置１Ａ内にはロータリバルブ機構が備えられ、その中心部に、ステアリングホイール（図示せず）に連結された入力軸２と、この入力軸２と軸方向一端（図示しない上方端）でのみ相互に固定されたトーションバー３とが挿通されている。トーションバー３の下端部には出力軸４が接続され、入力軸２に与えられた操舵力（回転トルク）はトーションバー３を介して出力軸４に伝達される。従って、回転部材である入力軸２は、同様に回転部材である出力軸４に対して、操舵抵抗に応じたトーションバー３の捻れの分だけ相対回転可能である。
【００１３】
バルブ装置１Ａは外周面に入口ポート３６、排出ポート４０、配管接続用の第１ポート３２及び第２ポート３４を備えている。入口ポート３６は配管７３を介してポンプ３７と接続され、このポンプ３７によりタンク４１から吸い上げた油が所定の圧力でバルブ装置１Ａに供給される。また、排出ポート４０は配管７４を介してタンク４１に連通しており、バルブ装置１Ａから排出された油はタンク４１に戻される。
【００１４】
上記出力軸４は下端部にピニオン７が形成され、このピニオン７が、ラックピニオン装置１Ｂ内に支持されたラック８と噛み合っている。出力軸４はボールベアリング１２とニードルベアリング１３とを介してピニオンハウジング１１に支持されている。
ラック８の左右両端部には操舵用車輪（図示せず）が連結されており、ラック８の左右方向の移動に応じて車輪が操舵される。ラックピニオン装置１Ｂに連設された油圧シリンダ装置１Ｃは、ラック８の左右方向への移動をピストン運動としたシリンダを構成しており、操舵補助力を付与するアクチュエータとして設けられている。
【００１５】
油圧シリンダ装置１Ｃは、シリンダチューブ１９と、ラック８に一体に形成されたピストン２０とにより主として構成され、このピストン２０により、シリンダチューブ１９内が仕切られ、一対の油室２１及び２２が形成される。油室２１側の端部におけるラック８とシリンダチューブ１９との間にはオイルシール４５が配設されている。また、油室２２の端部におけるラック８とシリンダチューブ１９との間にはラックブッシュ４６が配設され、このラックブッシュ４６とラック８との間にオイルシール４７が配設され、また、ラックブッシュ４６とシリンダチューブ１９との間にＯリング４８が配設されている。なお、ラックブッシュ４６は止め輪４９によりシリンダチューブ１９に固定されている。
【００１６】
シリンダチューブ１９の外周面には、上記油室２１及び２２にそれぞれ対応して配管接続ポート７５及び７６が設けられ、これらはそれぞれ配管７２及び７１を介してバルブ装置１Ａの前記配管接続ポート３４及び３２に接続されている。
【００１７】
次に、バルブハウジング６及びピニオンハウジング１１の構造について図１を参照して詳細に説明する。ここで図１は、図６のＡ部の詳細構造の参考例を示す部分断面図である。
図１において、バルブハウジング６は鉄系金属からなり、ピニオンハウジング１１は、軽量化のためマグネシウム合金からなる。バルブハウジング６とピニオンハウジング１１とは、ピニオンハウジング１１に形成された雌ねじ部１１ａに、スプリングワッシャ（鉄系金属）５２及びワッシャ（鉄系金属）５３を介してボルト（鉄系金属）５１を螺合することにより、互いに締結され、全体としてステアリングギヤハウジングを構成している。
【００１８】
バルブハウジング６の外周面には通常のエポキシ系塗装処理が施されており、ピニオンハウジング１１の全表面には下地処理としてマグネシウム合金用クロメート処理が施されている。また、ボルト５１、スプリングワッシャ５２及びワッシャ５３には、下地処理として鉄系金属用クロメート処理が施されることにより、耐食被膜（図示せず）が形成されている。ピニオンハウジング１１のクロメート処理は、ＪＩＳ２種ＭＸ−２と同等のシールドクロム酸処理法又は、ＪＩＳ３種ＭＸ−３と同等のダイクロメート処理法により行われる。鉄系金属用クロメート処理の場合は一般に、予め亜鉛めっき処理が施されている。こうして、マグネシウム合金からなるピニオンハウジング１１と、これに対しての異種金属であるバルブハウジング６、ボルト５１、スプリングワッシャ５２及びワッシャ５３との直接の接触が防止される。
【００１９】
さらに、バルブハウジング６及びピニオンハウジング１１が、それぞれ他の部材と接合され又は接触する可能性のある箇所に、塗装により絶縁被膜５４が形成されている。塗装はゴム系塗料又はエポキシ系塗料を用いて行い、絶縁被膜５４の厚さは１５〜２０μｍとする。これらの絶縁被膜５４により、部材間の電子のやりとりを阻止して腐食を防ぐことができる。
【００２０】
以上のような耐食処理の効果を確認すべく、ＪＩＳ−Ｚ２３７１に基づく塩水噴霧テストを、耐食処理なしの未処理品Ａ、クロメート処理を施したクロメート処理品Ｂ、及び、Ｂにさらに絶縁被膜５４を形成したクロメート処理・塗装品Ｃについて行った。その結果、未処理品Ａでは、テスト開始後約４時間で錆の発生が確認された。一方、クロメート処理品Ｂは未処理品Ａの発錆後約２４時間（テスト開始後２８時間）で錆の発生が確認された。また、クロメート処理・塗装品Ｃではクロメート処理品Ｂの発錆からさらに約４５２時間（テスト開始後４８０時間）で塗装部分に錆の発生が見られた。
従って、クロメート処理品Ｂは未処理品Ａに比べて約７倍（２８／４）の耐食性能が得られ、クロメート処理・塗装品Ｃは未処理品Ａに比べて約１２０倍（４８０／４）の耐食性能が得られることが確認された。
【００２１】
なお、クロメート処理品Ｂ及びクロメート処理・塗装品Ｃは、未処理品Ａに比べて、飛石等の衝突による物理的衝撃に対する損傷の防止にも効果があることが確認された。すなわち、耐ピッチング性の向上という副次的な効果が得られる。
【００２２】
図２は、第１の実施形態によるハウジング構造を示す部分断面図である。図において、バルブハウジング６は樹脂からなり、ピニオンハウジング１１はマグネシウム合金からなる。ピニオンハウジング１１の雌ねじ部１１ａは、バルブハウジング６側にも突出形成され、そのスリーブ状の突出部１１ｂはバルブハウジング６に嵌合させるとともに、樹脂製のバルブハウジング６における挿入口部（インサート）の役目を果たす。ボルト５１及びスプリングワッシャ５２は鉄系金属製で、クロメート処理が施されている。ワッシャ５５は樹脂からなり、バルブハウジング６を押さえ込んで固定する役目を有している。
上記のような構成においては、バルブハウジング６が樹脂製であるため、バルブハウジング６とピニオンハウジング１１との接触によりピニオンハウジング１１で腐食が生じることはない。ボルト５１とピニオンハウジング１１との接触に関しては、ボルト５１が上述のクロメート処理及び塗装処理されていることで絶縁がなされ、腐食の発生が防止される。スプリングワッシャ５２は、ワッシャ５５が絶縁部として介在していることにより、ピニオンハウジング１１と直接接触することはない。
【００２３】
図３は、第２の実施形態によるハウジング構造を示す部分断面図である。図において、バルブハウジング６は樹脂からなり、ピニオンハウジング１１はマグネシウム合金からなる。ピニオンハウジング１１の全表面には、クロメート処理が施されている。バルブハウジング６にはボルト５１を貫通させる鉄系金属製の挿入口部５６が設けられている。ボルト５１、スプリングワッシャ５２及びワッシャ５５については、第１の実施形態と同様であり、ボルト５１はピニオンハウジング１１の雌ねじ部１１ａに螺合している。挿入口部５６とピニオンハウジング１１との間には、ゴム系、合成樹脂系又は金属部材の表面にポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系塗膜をコーティングしたシール部材５７が配設されている。
上記のような構成においては、挿入口部５６とピニオンハウジング１１との間にシール部材５７が設けられているため、挿入口部５６とピニオンハウジング１１とは直接接触せず、腐食は発生しない。また、バルブハウジング６が樹脂製であるため、バルブハウジング６とピニオンハウジング１１との接触によりピニオンハウジング１１で腐食が生じることはない。ボルト５１とピニオンハウジング１１との接触に関しては、ボルト５１が前述のクロメート処理及び塗装処理されていることで絶縁がなされ、腐食の発生が防止される。
【００２４】
図４は、第３の実施形態によるハウジング構造を示す部分断面図である。図において、バルブハウジング６及びピニオンハウジング１１は共にマグネシウム合金からなる。バルブハウジング６及びピニオンハウジング１１は、それぞれクロメート処理を施された後、外側面にはゴム系又はエポキシ系の樹脂をベースとした塗料が塗布されている。ボルト５１及びスプリングワッシャ５２については、第１の実施形態と同様であり、ボルト５１はピニオンハウジング１１の雌ねじ部１１ａに螺合している。スプリングワッシャ５２とバルブハウジング６との間には、ガスケット状のシール５８が介装されている。当該シール５８は、金属にフッ素系樹脂をコーティングしたものである。また、バルブハウジング６とピニオンハウジング１１との間にも、同様のシール５９が介装されている。
上記のような構成においては、バルブハウジング６とボルト５１との間にはシール５８が介在しているため、互いに異種金属であるバルブハウジング６とボルト５１とは接触せず、腐食は発生しない。また、ボルト５１とピニオンハウジング１１との接触に関しては、ボルト５１が前述のクロメート処理及び塗装処理されていることで絶縁がなされ、腐食の発生が防止される。
【００２５】
図５は、第４の実施形態によるハウジング構造を示す部分断面図である。ピニオンハウジング１１の雌ねじ部１１ａの下部に孔１１ｃを設けたこと以外は、第３の実施形態と同様である。
当該構造における組み付け時には、雌ねじ部１１ａにシール剤として接着剤が封入される。ピニオンハウジング１１には、前述のようにクロメート処理が行われるが、そのためのディッピング工程において処理液が雌ねじ部１１ａの内部に溜まったり、若しくは空気が残ったりする。これらは処理むらの原因となるので除去することが好ましい。また、雌ねじ部１１ａの最下部から垂直下方へ貫通した孔１１ｃを設け、この孔１１ｃより前述の接着剤や空気を排出させる。接着剤は嫌気性（例えばアクリル系樹脂）硬化タイプのものを使用する。従って、ボルト５１の挿入により未硬化の接着剤が押し出され、雌ねじ部１１ａに残った接着剤６０は嫌気硬化してねじ部の腐食を防止する。なお、孔１１ｃは小さいため、孔１１ｃの出口近傍でも接着剤６０は硬化する。これにより、孔１１ｃは閉塞されるので、外部から孔１１ｃを通じて雌ねじ部１１ａに塩水等が侵入することはない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の動力舵取装置のハウジング構造によれば、マグネシウム合金によりハウジングが軽量化されるとともに、絶縁部の存在によりハウジングの腐食が防止される。
【００２７】
さらに、挿入口部がピニオンハウジングと一体であるため、挿入口部とピニオンハウジングとの接触による腐食が生じない。
【００２８】
請求項２の動力舵取装置のハウジング構造によれば、マグネシウム合金によりハウジングが軽量化されるとともに、絶縁部の存在によりハウジングの腐食が防止され、さらにシール部によって挿入口部とピニオンハウジングとの直接接触が防止され、腐食が防止される。
【００２９】
請求項３の動力舵取装置のハウジング構造によれば、マグネシウム合金によりハウジングが軽量化されるとともに、絶縁部の存在によりハウジングの腐食が防止され、さらにバルブハウジングとピニオンハウジングとが互いに同種金属であるため、接触しても腐食は発生しない。また、バルブハウジング及びピニオンハウジングと金属ボルトとの直接接触は、シール部によって防止されるとともに、例えばクロメート処理・塗装処理が施された金属ボルトのクロメート処理・塗装処理部によっても防止され、腐食が防止される。
【００３０】
請求項４の動力舵取装置のハウジング構造によれば、シール剤が金属ボルトの挿入により孔から押し出されるので、雌ねじ部に塩水等が侵入するのを防止することができ、腐食を防止できる。
【００３１】
請求項５の動力舵取装置のハウジング構造によれば、下地処理層と塗装処理層とによって、より確実にハウジングの腐食が防止される。従って、長期にわたっての防食が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例となる動力舵取装置のハウジング構造の要部を示す部分断面図である。
【図２】  本発明の第１の実施形態による動力舵取装置のハウジング構造の要部を示す部分断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施形態による動力舵取装置のハウジング構造の要部を示す部分断面図である。
【図４】  本発明の第３の実施形態による動力舵取装置のハウジング構造の要部を示す部分断面図である。
【図５】  本発明の第４の実施形態による動力舵取装置のハウジング構造の要部を示す部分断面図である。
【図６】  動力舵取装置全体の構成を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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