(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、シリンダチューブ内を貫通するとともに、両端が車輪と連係するシャフトと、シャフトに設けたピストンと、ハンドルとシャフトとを連係する入力機構と、ハンドルの回転方向に応じて切り換わる制御バルブと、シリンダチューブの一方の開口端部に設けた筒状の第１軸受部材と、第１軸受部材の内周面に設けて、シャフトを摺動自在に支持する支持部材と、シリンダチューブ内にあって、シリンダチューブ内の流体の漏れを遮断するシール部材と、シリンダチューブの他方の開口端部に設けた筒状の第２軸受部材と、ピストンと第１軸受部材とが相まって形成する第１圧力室と、ピストンと第２軸受部材とが相まって形成する第２圧力室とを備え、ハンドルの操舵に応じて制御バルブを切り換えて、いずれか一方の圧力室に流体を供給するとともに、いずれか他方の圧力室の流体を排出して、ピストンとともにシャフトを移動させて、車輪を転舵する構成にしたパワーステアリング装置において、上記第１軸受部材は、シリンダチューブの内径とほぼ同じ外径を有する円筒部と、円筒部の端部であってシリンダチューブの内径よりも大きな外径を有するストッパー部と、円筒部の外周面に形成した複数の軸方向溝と、円筒部の外周面に形成したかしめ溝とを備え、この第１軸受部材の円筒部をシリンダチューブの開口端部に圧入して、ストッパー部とシリンダチューブの端部とを当接させるとともに、シリンダチューブをかしめて、シリンダチューブの内周面をかしめ溝に嵌め込む構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
かしめ溝を、円周方向に途切れた複数の溝で構成したことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
シリンダチューブと、シリンダチューブ内を貫通するとともに、両端が車輪と連係するシャフトと、シャフトに設けたピストンと、ハンドルとシャフトとを連係する入力機構と、ハンドルの回転方向に応じて切り換わる制御バルブと、シリンダチューブの一方の開口端部に設けた筒状の第１軸受部材と、第１軸受部材の内周面に設けて、シャフトを摺動自在に支持する支持部材と、シリンダチューブ内にあって、シリンダチューブ内の流体の漏れを遮断するシール部材と、シリンダチューブの他方の開口端部に設けた筒状の第２軸受部材と、ピストンと第１軸受部材とが相まって形成する第１圧力室と、ピストンと第２軸受部材とが相まって形成する第２圧力室とを備え、ハンドルの操舵に応じて制御バルブを切り換えて、いずれか一方の圧力室に流体を供給するとともに、いずれか他方の圧力室の流体を排出して、ピストンとともにシャフトを移動させて、車輪を転舵する構成にしたパワーステアリング装置において、上記第１軸受部材は、シリンダチューブの内径とほぼ同じ外径を有する円筒部と、円筒部の端部であってシリンダチューブの内径よりも大きな外径を有するストッパー部と、円筒部の外周面に形成した複数の平面とを備え、この第１軸受部材の円筒部をシリンダチューブの開口端部に圧入して、ストッパー部とシリンダチューブの端部とを当接させるとともに、シリンダチューブをかしめて、シリンダチューブの内周面を平面に接触させる構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パワーステアリング装置に係り、特にシリンダチューブの開口端部に軸受部材を有するパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６〜８に基づいて、従来のパワーステアリング装置を説明する。
図６に示すように、シリンダチューブ１には、シャフト２が貫通している。このシャフト２の両端には、図示していない車輪を連係している。
また、シリンダチューブ１の一方の開口端部１ａには、第１軸受部材４を設け、他方の開口端部１ｃには、第２軸受部材５を設けている。これら第１、第２軸受部材４、５によって、シャフト２を摺動自在に支持するとともに、シリンダチューブ１内の流体の漏れを阻止している。また、第１、第２軸受部材４、５の間におけるシャフト２には、ピストン３を設けている。そして、第１軸受部材４とピストン３とが相まって、第１圧力室６を形成し、第２軸受部材５とピストン３とが相まって、第２圧力室７を形成している。
【０００３】
一方、シリンダチューブ１を貫通したシャフト２には、ラック８を形成し、このラック８を、図示していなが、ハンドルに連係するピニオンにかみ合わせている。これらラック８とピニオンとによって、入力機構を構成している。また、ハンドルとピニオンとの間には、制御バルブ９を設けている。この制御バルブ９は、パイプ１０とパイプ１１とを介して、上記第１、第２圧力室６、７につながっている。そして、ハンドルの操舵方向に応じて、制御バルブ９が切り換わり、図示していないポンプからの流体を、いずれか一方の圧力室に供給するとともに、いずれか他方の圧力室の流体を図示していないタンクに排出する。
したがって、ピストン３とともにシャフト２が、左右いずれかの方向に移動し、車輪の転舵をパワーアシストすることになる。
【０００４】
次に、上記第１軸受部材４について、詳細に説明する。
図７に示すように、第１軸受部材４は、大きく分けると、円筒部１２とストッパー部１３とから構成される。円筒部１２は、その外径をシリンダチューブ１の内径とほぼ同じにしている。そして、外周面には、Ｏリング１４を組み込む凹部１５と、この凹部１５よりも外側に位置するネジ１６とを形成している。ストッパー部１３は、その外径をシリンダチューブ１の内径よりも大きくしている。
一方、第１軸受部材４の円筒部１２の内周面には、支持部材１７を設け、この支持部材１７によって、第１軸受部材４の内周に貫通しているシャフト２を、摺動自在に支持している。
【０００５】
また、第１軸受部材４の内周面には、支持部材１７に隣接するシール部材１８を設けている。このシール部材１８と上記Ｏリング１４とによって、第１圧力室６内の流体の漏れを防止している。
なお、符号２０は、シリンダチューブ１の内周面に形成したネジを示している。また、図８は、第１軸受部材４の断面図であり、符号１９は、締め付け治具を差し込むための孔である。
【０００６】
上記のようにネジ１６を形成した第１軸受部材４の円筒部１２と、内周面にネジ２０を形成したシリンダチューブ１とを、ネジ結合する。そして、第１軸受部材４のストッパー部１３が、シリンダチューブ１の端部１ｂに接触するまでネジを締め付ける。
このようにして、シリンダチューブ１に第１軸受部材４を組み付ける。
なお、ネジの締め付けは、孔１９に専用の締め付け治具を差し込んで、第１軸受部材４を回転させて行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパワーステアリング装置では、シリンダチューブ１と第１軸受部材４とをネジ結合により組み付ける関係上、シリンダチューブ１と第１軸受部材４とにネジ２０、１６を形成しなければならなかった。また、締め付け治具を差し込む孔１９も形成しなければならなかった。
このように、ネジ１６、２０や、孔１９を形成しなくてはならないので、加工コストが高くなっていた。
この発明の目的は、加工コストを削減したパワーステアリング装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シリンダチューブと、シリンダチューブ内を貫通するとともに、両端が車輪と連係するシャフトと、シャフトに設けたピストンと、ハンドルとシャフトとを連係する入力機構と、ハンドルの回転方向に応じて切り換わる制御バルブと、シリンダチューブの一方の開口端部に設けた筒状の第１軸受部材と、第１軸受部材の内周面に設けて、シャフトを摺動自在に支持する支持部材と、シリンダチューブ内にあって、シリンダチューブ内の流体の漏れを遮断するシール部材と、シリンダチューブの他方の開口端部に設けた筒状の第２軸受部材と、ピストンと第１軸受部材とが相まって形成する第１圧力室と、ピストンと第２軸受部材とが相まって形成する第２圧力室とを備え、ハンドルの操舵に応じて制御バルブを切り換えて、いずれか一方の圧力室に流体を供給するとともに、いずれか他方の圧力室の流体を排出して、ピストンとともにシャフトを移動させて、車輪を転舵する構成にしたパワーステアリング装置を前提とする。
【０００９】
第１の発明は、上記第１軸受部材に、シリンダチューブの内径とほぼ同じ外径を有する円筒部と、円筒部の端部であってシリンダチューブの内径よりも大きな外径を有するストッパー部と、円筒部の外周面に形成した複数の軸方向溝と、円筒部の外周面に形成したかしめ溝とを備え、この第１軸受部材の円筒部をシリンダチューブの開口端部に圧入して、ストッパー部とシリンダチューブの端部とを当接させるとともに、シリンダチューブをかしめて、シリンダチューブの内周面をかしめ溝に嵌め込む構成にしたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明におけるかしめ溝を、円周方向に連続しない複数の溝としたことを特徴とする。
第３の発明は、上記第１軸受部材に、シリンダチューブの内径とほぼ同じ外径を有する円筒部と、円筒部の端部であってシリンダチューブの内径よりも大きな外径を有するストッパー部と、円筒部の外周面に形成した複数の平面とを備え、この第１軸受部材の円筒部をシリンダチューブの開口端部に圧入して、ストッパー部とシリンダチューブの端部とを当接させるとともに、シリンダチューブをかしめて、シリンダチューブの内周面を平面に接触させる構成にしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜３に基づいて、第１実施例を説明する。
なお、従来と同じ構成については、従来と同一の符号を用いるとともに、詳細な説明を省略する。
図１に示すように、シリンダチューブ１の開口端部１ａには、第１軸受部材２１を設けている。この第１軸受部材２１は、円筒部２２と、ストッパー部２３とによって構成している。
この円筒部２２の外径は、シリンダチューブ１の内径とほぼ同じにしている。
そして、図２に示すように、この円筒部２２の外周面には、複数の軸方向溝２４と、複数のかしめ溝２５とを形成している。
【００１２】
なお、この軸方向溝２４は、円周方向に等間隔に形成されている。そして、この軸方向溝２４の数や幅、および深さは、円筒部２２の材質などによって決定する。
また、かしめ溝２５は、円筒部２２の外周を一周しないように、途切れた複数の溝で構成されている。ただし、この実施例では、軸方向溝２４の基端部分がかしめ溝２５で連続するようにしている。
【００１３】
一方、この第１軸受部材２１の内周には、シャフト２が貫通している。このシャフト２は、第１軸受部材２１の内周面に設けた支持部材２６によって、摺動自在に支持されている。この支持部材２６は、第１軸受部材２１の内周面に形成した段部２７によって、軸方向の移動を規制されている。
なお、この実施例では、支持部材２６を、第１軸受部材２１と別部材としているが、第１軸受部材２１に一体形成しても良い。
また、第１圧力室６内には、第１軸受部材２１の円筒部２２に接するシール部材２８を設けている。このシール部材２８によって、第１圧力室６の流体が、第１軸受部材２１の外周面や内周面から漏れないようにしている。
【００１４】
上記のようにした第１軸受部材２１の円筒部２２を、シリンダチューブ１に圧入する。この圧入は、この第１軸受部材２１のストッパー部２３が、シリンダチューブ１の端部１ｂに当接するまで行う。そして、シリンダチューブ１の端部１ｂとストッパー部２３が当接したら、シリンダチューブ１をかしめて、シリンダチューブ１の内周面２９を、かしめ溝２５に嵌め込む。
以上のようにして、第１軸受部材２１を、シリンダチューブ１に組み付けている。
【００１５】
上記した第１実施例では、第１軸受部材２１の円筒部２２に、軸方向溝２４と、かしめ溝２５とを形成している。このように、円筒部２２に軸方向溝２４を形成すると、剛性が低くなり、変形し易くなる。そして、円筒部２２が変形し易くなると、シリンダチューブ１の内径と円筒部２２の外径とに多少の寸法誤差があったとしても、圧入が可能になる。そのため、円筒部２２の外径寸法の精度は、それほど高く維持しなくてもよくなる。
以上の理由により、円筒部２２に形成する軸方向溝２４とかしめ溝２５とを、あまり寸法精度の高くない鍛造による形成が可能になる。
【００１６】
従来の第１軸受部材２１は、鍛造によって形成し、そのあと円筒部２２のネジなどを加工していた。これに対して、上記第１実施例では、軸方向溝２４およびかしめ溝２５も、鍛造で形成することができるので、第１軸受部材２１の鍛造時に一体形成することができる。
したがって、円筒部２２の加工が不要になり、コストダウンが可能になる。
また、円筒部２２が変形し易いので、圧入し易くなる。
さらに、この円筒部２２は、軸方向溝２４とかしめ溝２５の分だけ、シリンダチューブ１との接触面積が少なくなる。このように接触面積が少なくなると、摩擦抵抗が少なくなるので、より圧入し易くなる。
【００１７】
なお、圧入後、シリンダチューブ１をかしめて、シリンダチューブ１の内周面を円筒部２２に形成したかしめ溝２５に嵌め込んでいる。そして、このかしめ溝によって、第１軸受部材２１の軸方向の移動を規制している。したがって、第１圧力室６の大きな流体圧が第１軸受部材２１に作用したとしても、シリンダチューブ１から抜けることはない。また、このかしめ溝２５は、円周方向に一周しない、途切れた溝にして、第１軸受部材２１の円周方向の移動を規制している。したがって、回転力が第１軸受部材２１に作用したとしても、第１軸受部材２１がシリンダチューブ１と相対回転することはない。
【００１８】
次に、図４、５に基づいて、第２実施例を説明する。
この第２実施例も第１実施例と同様に、第１軸受部材２１の円筒部２２をシリンダチューブ１の開口端部に圧入するものなので、同一の構成は同じ符号を用いるとともに、詳細な説明を省略する。
図４に示すように、第１軸受部材２１の円筒部２２の外周面には、複数の平面３０を形成している。この平面３０は、図５に示すように、円周方向等間隔に形成している。そして、このようにした円筒部２２を、シリンダチューブ１の開口端部に圧入して、シリンダチューブ１をかしめている。
【００１９】
上記円筒部２２に形成した複数の平面３０は、第１実施例の軸方向溝２４及びかしめ溝２５と同様に、鍛造によって第１軸受部材と一体形成することができる。
したがって、第１実施例と同様に、第１軸受部材２１の加工が不要で、コストダウンが可能になる。
また、円筒部２２に形成した平面３０によって、シリンダチューブ１の内周面との接触面積を、第１実施例における軸方向溝２４と円周溝２５との接触面積よりも少なくすることができる。そのため、摩擦抵抗をさらに少なくすることができる。したがって、この第２実施例は、第１実施例よりも、圧入し易くなる。
【００２０】
この第２実施例では、シリンダチューブ１をかしめて、シリンダチューブ１の内周面を平面３０に接触させている。こうすることによって、第１軸受部材２１に回転力が作用したとしても、シリンダチューブ１の内周面と平面３０とが干渉するので、第一軸受部材２１は回転しない。
なお、この第２実施例では、平面３０にシリンダチューブ１の内周面を接触させた構造なので、第１軸受部材２１に作用する軸方向の力に対して、その位置を保持する力が、第１実施例に比べると弱い。そのため、この第２実施例は、中・低圧の、小型のパワーステアリング装置に最適である。
【００２１】
上記第１、第２実施例のように、円筒部２２に軸方向溝２４やかしめ溝、あるいは平面３０を形成すると、以下に説明する、圧入による問題が解決された。
圧入による問題とは、シリンダチューブの開口端部に、溝などを形成してない円筒部を圧入した場合、接触面に発生する摩擦熱によって、両者が焼き付いてしまうということがあった。そのため、圧入が途中でできなくなり、シリンダチューブと第１軸受部材４との組付けがうまくできなかった
【００２２】
また、圧入したときに、シリンダチューブと第１軸受部材との接触面に傷が付き、傷によって削りカスが発生してしまう。この削りカスは、取り除くことができないので、そのままシリンダチューブの内部に侵入してしまう。そして、この削りカスが、シリンダチューブの内周面とピストンの間にかみこまれ、ピストンを動かなくするという問題があった。これらの問題は、第１軸受部材の円筒部の寸法精度が低い場合に生じ易かった
【００２３】
これらの問題を回避するためには、第１軸受部材の円筒部の寸法精度を高く維持すればよい。しかし、寸法精度を高く維持するということは、加工精度を高くするということになり、結果として、加工コストが高くなってしまう。
したがって、上記圧入による問題を解決しようとすると、加工コストが高いという従来のネジ結合と同じ問題が生じていた。つまり、ただ圧入するだけでは、従来のネジ結合による問題を解決することができなかった。
【００２４】
これに対して、第１、第２実施例では、接触面積が少ない分、圧入したときの摩擦熱の発生量が少ない。また、円筒部２２に形成した軸方向溝やかしめ溝、あるいは平面によって、発生した摩擦熱が放熱される。そのため、接触面の温度上昇を抑えることができる。
したがって、シリンダチューブと第１軸受部材の円筒部との接触面の焼き付きを防止することができる。
また、円筒部が変形し易くなっているので、圧入時にシリンダチューブと円筒部との接触面に、傷が付くのを防止することができる。
このように、この発明の実施例では、上記のような問題を解消したので、シリンダチューブと第１軸受部材とを圧入によって組み付けることができるようになった。
【００２５】
【発明の効果】
第１の発明によれば、円筒部に軸方向溝とかしめ溝とを形成して、この円筒部を圧入して、シリンダチューブをかしめている。この円筒部は、軸方向溝とかしめ溝とを形成したことによって変形し易くなり、多少寸法精度がわるくても、圧入することができる。また、軸方向溝とかしめ溝とが鍛造によって形成することができるので、第１軸受部材を鍛造のみによって形成することができる。
したがって、第１軸受部材を機械加工する必要がなく、それだけコストダウンが可能になった。
【００２６】
また、円筒部に形成した軸方向溝とかしめ溝との分だけ、圧入時の接触面積が少ないので、摩擦抵抗も少なく、圧入し易くなった。さらに、接触面積が少ない分、摩擦熱の発生量も少なく、たとえ摩擦熱が発生したとしても、軸方向溝とかしめ溝とによる放熱効果で、温度上昇が抑えられるので、接触面の焼き付きを防止できる。したがって、組み付け作業効率が良くなった。
なお、円筒部が変形し易いので、圧入時の接触面の傷つきもなくなり、圧入によるシリンダに与える悪影響を与えることもなくなった。
【００２７】
第２の発明によれば、第１の発明におけるかしめ溝を、途切れた複数の溝にして、このかしめ溝によってシリンダチューブと第１軸受部材との相対回転を規制しているので、第１軸受部材の回転を防止することができる。
第３の発明によれば、第１軸受部材の円筒部に複数の平面を形成しているので、第１の発明および第２の発明と同質の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】第１実施例の斜視図である。
【図３】第１実施例の正面図である。
【図４】第２実施例の斜視図である。
【図５】第２実施例の正面図である。
【図６】従来のパワーステアリング装置を示す図である。
【図７】従来のパワーステアリング装置の一部拡大断面図である。
【図８】従来の第１軸受部材の断面図である。
【符号の説明】
１    シリンダチューブ
１ａ  シリンダチューブの一方の開口端部
１ｂ  シリンダチューブの端部
２１    第１軸受部材
２２    円筒部
２３    ストッパー部
２４    軸方向溝
２５    かしめ溝
２９    かしめたシリンダチューブの内周面
３０    平面
【図１】
0003738086.tif 000002
【図２】
0003738086.tif 000003
【図３】
0003738086.tif 000004
【図４】
0003738086.tif 000005
【図５】
0003738086.tif 000006
【図６】
0003738086.tif 000007
【図７】
0003738086.tif 000008
【図８】
0003738086.tif 000009