JP3570028B2 - ラックアンドピニオン形動力舵取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンのストロークエンド付近において圧抜きを行えるようにしたラックアンドピニオン形動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ピストンのストロークエンド付近において圧抜きを行えるようにしたラックアンドピニオン形動力舵取装置には、例えば、特開平６−２７０８２６号公報に示すものがある。
このものは、パワーシリンダ内に挿通されたラック軸の外周にピストン本体を嵌着し、このピストン本体の外周面中央部に形成された凹溝内にＯリング，テフロンリングを介して鋳鉄製の剛性リング体を嵌挿し、この剛性リング体の外周面をパワーシリンダの内周面に摺接させるようにし、ピストンがストロークエンド付近に位置した際に、剛性リング体によって区画された左右シリンダ室を連通させる連通溝をパワーシリンダの内周面に形成したものである。ここで、剛性リング体は、外周の一部が切欠かれたピストンリングからなっている。
【０００３】
これによれば、ピストン摺動部の耐久性向上及び信頼性を確保できる効果がある。
上記動力舵取装置の組付け時に、上記剛性リング体の外周をパワーシリンダの内周面に摺接させるために、上記剛性リング体は、所定の厚さの帯状であってわずかに楕円の無端リング状に成形し、その後、剛性リング体２００の外周の一部を、例えば、カッタを用いて、図１２に示すように、端部が互い違いになった段部３１０ａ，３１０ｂと幅方向に対向する合せ面３２０ａ，３２０ｂとを有する段付き形状に切断して、切欠部３００を設け、その後、上記剛性リング体２００をパワーシリンダの内周に組付け、剛性リング体２００の外周面を真円形状に変化させる。
【０００４】
これにより、剛性リング体２００の外周面はスプリングバックによりパワーシリンダの内周に摺接される。ここで、前記切欠部３００における合せ面３２０ａ，３２０ｂは周方向に摺接する合い口部となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにして、剛性リング体２００の切欠部３００を形成するため、剛性リング体２００の幅方向において、前記段部３１０ａ，３１０ｂの各々に対する段部幅Ａ１’，Ａ２’と、段部３１０ａ，３１０ｂ以外の残り幅Ｂ１’，Ｂ２’との寸法関係は、各々周方向に対向するもので、Ｂ２’＜Ａ１’，Ｂ１’＜Ａ２’となっており、剛性リング体２００の全幅（Ａ１’＋Ｂ１’）（＝Ａ２’＋Ｂ２’）と、寸法Ｂ１’（またはＢ２’）の２倍との差が、寸法Ｃ１’（＝Ａ１’−Ｂ２’＝Ａ２’−Ｂ１’）となっている。
【０００６】
ここで、この寸法Ｃ１’はカッタの厚みによって生じるカッタ送り公差であって、このカッタ送り公差Ｃ１’だけ剛性リング体２００の幅方向で両端が対向する合せ面３２０ａ，３２０ｂが離間した状態となってしまう。このため、ハンドルが操舵されて、例えば、図１３に示すように、矢印方向に油圧力が剛性リング体２００の左側端面２００ａに作用しても、右側端面２００ｂがピストン本体１７０の端面に押し付けられているため、合せ面３２０ａ，３２０ｂ間にカッタ送り公差Ｃ’だけ隙間が生じ、この切欠部３００における隙間を経て圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室へと油漏れが多くなるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の動力舵取装置は、上述した問題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明では、ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体に、その外周の一部を切り欠いた切欠部を形成し、この切欠部の形状を前記剛性リング体の一方の側端面から他方の側端面に向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状とし、このアングル形状の互いに対向した各アングル端面を所定量摺接可能に合わさる合い口部として構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
これによれば、例えば、一方のシリンダ室に圧油が供給されると、剛性リング体の一方の側端面に油圧力が作用し、剛性リング体の他方の側端面はピストン本体の端面に押し付けられる。
この時、剛性リング体の内周面に径方向の油圧力が作用し、この剛性リング体の内周面に作用する径方向の油圧力及び剛性リング体の側端面に作用する油圧力とによって、切欠き部における両アングル端面が所定量摺接され、剛性リング体の摺接部とパワーシリンダの内周面との間のクリアランスを極小とすることができる。
【０００９】
この結果として、両アングル端面における幅方向のずれ量が変化するが、この変化によって剛性リング体の周方向におけるシール機能には変化なく、剛性リング体の切欠き部において油漏れは生じない。また、請求項２に記載の発明では、ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体に、その外周の一部を切り欠いた切欠部を形成し、この切欠部の形状を端部が互い違いとなった段部と幅方向に対向する合せ面とを有する段付き形状にて構成し、前記段部に連続する側端面に各々幅方向に所定量削除された除去部を形成し、前記合せ面を周方向に摺接する合い口部として構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
これによれば、例えば、シリンダ室の一方に圧油が供給され、剛性リング体の一方の側端面に油圧力が作用すると、剛性リング体の他方の側端面はピストン本体の端面に押し付けられる。これによって、除去部によって確実に両合せ面が密着し、十分にシールされる。
一方、同様に、剛性リング体２０の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この径方向の油圧力によって、両合せ面が周方向に所定量摺接され、剛性リング体の摺接部とパワーシリンダの内周面との間のクリアランスを極小とすることができる。
【００１１】
このようにして、剛性リング体の切欠き部で油漏れが生じない。また、請求項３に記載の発明では、ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体を前記ピストン本体移動方向に並列して設けられた第１剛性リング体と第２剛性リング体とから構成し、これら第１及び第２剛性リング体に外周の一部を切り欠いた切欠部を各々形成するとともに、前記各切欠部が周方向で異なる位置で前記第１及び第２剛性リング体の対向する各側端面を当接させたことを特徴とするものである。
【００１２】
これによれば、例えば、シリンダ室の一方に圧油が供給され、第１剛性リング体の一方の側端面に油圧力が作用すると、第２剛性リング体のピストン本体側の側端面はピストン本体の端面に押し付けられる。これによって、第１及び第２剛性リング体の対向する側端面はさらに強固に押し付けられて十分にシールされる。
【００１３】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力が第１及び第２剛性リング体の内周面に作用し、第１及び第２剛性リング体の外周面とパワーシリンダの内周面との間のクリアランスが極小となる。
第１剛性リング体の切欠部には、圧油が供給されるが、両側端面との間と、第２剛性リング体の外周面とパワーシリンダの内周面との間で十分なシールがなされる。
【００１４】
このようにして、第１及び第２剛性リング体から構成される剛性リング体において、一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れが防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図１乃至図５に基づいて説明する。図１において、１はギヤハウジングで、このギヤハウジングにはラック軸２が摺動可能に貫通されている。ラック軸２の両端は図略のボール継手等を介して操向車輪に連結されている。また、ラック軸２の一端外周にはラック歯２ａが形成され、このラック歯２ａはギヤハウジング１に回転可能に軸承されたピニオン軸３に噛合している。ピニオン軸３はサーボ弁４を介して図略のハンドルに連結されている。
【００１６】
前記ラック軸２上にはピストン５が設けられ、このピストン５はパワーシリンダ６に摺動可能に嵌挿されている。
パワーシリンダ６の一端は前記ギヤハウジング１の一端に嵌着され、他端には図略のシリンダエンドが固定されており、パワーシリンダ６内は前記ピストン５によってシリンダ左室６ａとシリンダ右室６ｂとに区画されている。
【００１７】
前記各シリンダ室６ａ，６ｂの端部付近には、圧油の導入または排出を行うためのポート７，８が設けられている。このポート７，８は各々管継手９，１０及び配管１１，１２を介してサーボ弁４に接続されている。
サーボ弁４は、ハンドルに一端が連結された図略の入力軸と、前記ピニオン軸３に連結された図略の出力軸との相対回転により作動され、ポンプ１３から供給される作動油をパワーシリンダ６のシリンダ室６ａ，６ｂの一方へ分配し、他方から作動油をタンク１４へ還流させるようになっている。
【００１８】
前記ピストン５は、図２に示すように、ピストン本体１７と、弾性シール部材に相当するＯリング１８と、鋳鉄等のピストンリングからなる剛性リング体２０とで構成されている。
前記ピストン本体１７には、所定量軸方向移動可能に前記剛性リング体２０の軸方向移動を規制する第１環状溝２６と、Ｏリング１８の軸方向移動を規制し前記第１環状溝２９の軸方向幅より小の第２環状溝２７とが形成されており、第１環状凹溝２６には剛性リング体２０が、第２環状凹溝２７にはＯリング１８が嵌装されている。
【００１９】
前記第１環状溝２９は、剛性リング体２０の一方向の軸方向移動を規制するための第１係止壁２３と、剛性リング体２０の他方向の軸方向移動を規制するための第２係止壁２４とから構成されている。ここで、前記第１及び第２係止壁２３，２４が剛性リング体２０の側端面と当接するピストン本体１７側端面を構成している。
【００２０】
前記剛性リング体２０の外周面は、パワーシリンダ６の内周面６ｃに摺接する摺接部２８となっており、剛性リング体２０の内周面は前記Ｏリング１８によりシールされ、このＯリング１８によって、ラック軸２に生じる振れを吸収し、剛性リング体２０の摺接部２８を常に適正にパワーシリンダ６の内周面６ｃに摺接させるようになっている。
【００２１】
前記ピストン５のストロークエンド付近のパワーシリンダ６の内周面には各々軸方向に、前記剛性リング体２０の軸方向幅より長く延びる連通溝１５が周方向の複数位置に形成されており、この連通溝１５に対応する位置に剛性リング体２０が位置した際に、連通溝１５を介してパワーシリンダ６の両シリンダ室６ａ，６ｂを連通し、圧油が供給されたシリンダ室６ａ（もしくは６ｂ）内の圧抜きを行うようになっており、これによりピストン５のストロークエンド付近でシリンダ室内６ａ（もしくは６ｂ）の圧力がリリーフ圧まで達しないようになっている。
【００２２】
ここで、本実施例によれば、パワーシリンダ６の内周と摺接するピストン５の摺接部に鋳鉄等からなる剛性リング体２０を用いた構成であるので、前記連通溝１５上を繰り返し摺動しても、連通溝１５の縁によって摩耗しにくく、ピストン５の摺接部の耐久性と信頼性を確保できる。
前記剛性リング体２０には、図３，図４に示すようにその外周の一部を切り欠いた切欠部３０が形成されている。本発明における切欠部３０の形状は、剛性リング体２０の一方の側端面２０ａから他方の側端面２０ｂに向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状となっており、この切欠部３０全体が互いに対向したアングル端面３０ａ，３０ｂで所定量摺接可能に合わさる合い口部となっている。
【００２３】
前記剛性リング体２０は、その外周面を前記パワーシリンダ６の内周面に摺接させるために、次のようにして成形される。
先ず、所定厚さの帯状であってわずかな楕円の無端リング状に成形された剛性リング体２０の外周の一部を、剛性リング体２０の外周を真円に変形させた時の周方向長さとなるように、図３に示す所定の管理寸法ｔでもって、図略のカッタを用いて、剛性リング体２０の一方の側端面２０ａから他方の側端面２０ｂに向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切断し、切欠部３０を形成する。
【００２４】
次に、図４に示すように、剛性リング体２０の両端におけるアングル端面３０ａ，３０ｂが合わさるようにして、パワーシリンダ６に組付け、パワーシリンダ６の内周面に摺接させて、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）を真円形状に変形させる。これによって、剛性リング体２０の外周面は、両アングル端面３０ａ，３０ｂは幅方向にずれ量Ｔ１だけずれる。
【００２５】
次に、上述した構成に基づいて、本発明の第１の実施の形態の作動を説明する。
図略のハンドルが操舵されることにより、サーボ弁４が作動され、例えば、ポンプ１３からの作動油がポート７からパワーシリンダ６のシリンダ左室６ａに供給され、ピストン５が図１の一点鎖線に示す中立位置から実線に示す位置の方向（右方向）に移動される。これにより、ラック軸２が図１の右方向に移動される。
【００２６】
この時、本発明では、剛性リング体２０の外周の一部をその側端面２０ａから他方の側端面２０ｂに向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切欠き、その両アングル端面３０ａ，３０ｂを合い口部として所定量摺接可能に合わせているので、図５に示すように、シリンダ室６ａに供給された圧油により、剛性リング体２０の左側端面２０ａに油圧力が作用した場合、剛性リング体２０の右側端面２０ｂはピストン本体１７の端面（第２係止壁２４）に押し付けられる。
【００２７】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力がＯリング１８に作用することによって、剛性リング体２０の内周と第２環状凹溝２７（の底部）の間に十分なシール機能が発揮される。同様に、剛性リング体２０の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この剛性リング体２０の内周面に作用する径方向の油圧力及び前述した剛性リング体２０の左側端面２０ａに作用する油圧力とによって、切欠き部３０における両アングル端面３０ａ，３０ｂが所定量摺接され、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間のクリアランスを極小とすることができる。
【００２８】
この結果として、両アングル端面３０ａ，３０ｂにおける幅方向のずれ量は、図５に示すように、Ｔ１’（Ｔ１’＜Ｔ１）となる。このずれ量Ｔ１’の変化によって剛性リング体２０の周方向におけるシール機能には変化なく、剛性リング体２０の切欠き部３０において油漏れは生じない。
このようにして、ピストン５がストロークエンド付近以外の位置では、シリンダ左室６ａに供給される全ての作動油によって、ハンドル操舵にパワーアシストが付与され、ラック軸２の両端の図略の操向車輪は所望の向きに偏向される。
【００２９】
ピストン５がストロークエンド付近に達すると、シリンダ左室６ａに供給された高圧の作動油が連通溝１５を介してシリンダ右室６ｂに供給され、シリンダ右室６ｂのポート８からタンク１４に作動油が還流される。
これによって、高圧側であるシリンダ左室６ａの圧抜きがなされ、ピストン５がストロークエンドに達した状態においてポンプ１３の圧力がリリーフ圧まで上昇しない。
【００３０】
ここで、本発明では、剛性リング体２０の外周の一部に、その側端面２０ａ，２０ｂに対して所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切欠いて切欠き部３０を設け、この切欠き部３０における両アングル端面３０ａ，３０ｂを合い口部として摺接させるようにしたので、圧油が供給された一方のシリンダ室６ａ（６ｂ）から他方のシリンダ室６ｂ（６ａ）への油漏れを防止することができるとともに、径方向への油圧力によってＯリング１８が剛性リング体２０の内周面に押し付けられたとしても、切欠き部３０に対してＯリング１８が食い込むことがないので、従来のように、Ｏリング１８の食込み防止用のテフロンリングを介在させる必要がなくなり、部品点数削減によるコスト低減に寄与できるとともに、組付け工程数削減による組付け作業性向上に寄与できる。
【００３１】
また、テフロンリングの廃止によって、ピストン本体１７を２分割方式にして組付け性の向上を図る必要もなくなるため、図２に示すように一体型のピストン本体１７とすることができ、さらに部品点数削減によるコスト低減に寄与できる。
なお、上記の切欠き部３０のアングル端面３０ａ，３０ｂにおけるアングルは、厳密な意味での直線的に傾斜したアングル（角度）に限られることなく、直線に近似した円弧あるいは二次曲線的に傾斜したものでもよく、請求項におけるアングル形状とはこれらを包含するものである。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図６乃至図８に基づいて説明する。
なお、第１の実施の形態と相違する部分について詳述し、第１の実施の形態と同一もしくは均等構成と考えられる部分には同符号を付して重複する説明は省略する。
本発明における切欠き部３０の形状は、図７，図８に示すように、段部３１ａ，３１ｂが互い違いとなるように形成された段付き形状となっており、幅方向に対向する合せ面３２ａ，３２ｂで摺接するようになっている。この合せ面３２ａ，３２ｂが合い口部となっている。
【００３３】
さらに、段部３１ａ，３１ｂに連続する側端面２０ａ，２０ｂには各々幅方向にカッタの厚みによって生じるカッタ送り公差Ｃ１相当量削除された除去部３３ａ，３３ｂが形成されている。
この除去部３３ａ，３３ｂは図７に示す例では、側端面２０ａ，２０ｂに平行するように斜線部が除去されるようになっているが、端部からその除去量が徐々に減少されるテーパ状に形成するようにしても良い。
【００３４】
また、第１の実施の形態と違って、Ｏリング１８と剛性リング体２０との間には、切欠き部３０に対してＯリング１８が食い込むことを防止するためのテフロンリング１９が介在されている。
このようにテフロンリング１９が介在されることから、第２の実施の形態においては、ピストン本体１７が、第１ピストン本体２１と第２ピストン本体２２とから構成されており、これによって、テフロンリング１９及び剛性リング体２０の組付けが容易にできるようになっている。
【００３５】
また、前記第１ピストン本体２１には剛性リング体２０の一方の軸方向移動を規制するための前記第１係止壁２３が形成され、第２ピストン本体２２には剛性リング体２０の他方向の軸方向移動を規制するための前記第２係止壁２４が形成されている。従って、この第１及び第２係止壁２３，２４によって前記第１環状溝２６は、第１ピストン本体２１に設けられた第１係止壁２３と、第２ピストン本体２２に設けられた第２係止壁２４とによって構成されている。
【００３６】
なお、第２の実施の形態においては、Ｏリング及びテフロンリング１９が弾性シール部材を構成する。
前記剛性リング体２０は、その外周面を前記パワーシリンダ６の内周面に摺接させるために、次のようにして成形される。
先ず、所定厚さの帯状であってわずかに楕円の無端リング状に成形された剛性リング体２０の外周の一部を、剛性リング体２０の外周を真円に変形させた時の周方向長さとなるように、例えばカッタを用いて、図８に示すように端部が互い違いとなった段部３１ａ，３１ｂと、幅方向に対向する合せ面３２ａ，３２ｂとを有する段付き形状に切断する。これにより、幅方向に対向する合せ面３２ａ，３２ｂとの間にはカッタの厚みによってカッタ送り公差Ｃ１だけ隙間が形成される。
【００３７】
次に、段部３１ａ，３１ｂに連続する側端面２０ａ，２０ｂにカッタ送り公差Ｃ１相当量削除された除去部３３ａ，３３ｂを同様に図略のカッタにより形成する。これにより、剛性リング体２０の幅方向において、段部３１ａ，３１ｂの各々に対する段部幅Ａ１，Ａ２と、段部３１ａ，３１ｂ以外の残り幅Ｂ１，Ｂ２との寸法関係は、各々周方向に対向するもので、Ａ１＜Ｂ２，Ａ２＜Ｂ１となっている。
【００３８】
次に、図８に示すように、剛性リング体２０の両端における合せ面３２ａ，３２ｂが合わさるようにして、パワーシリンダ６に剛性リング体２０を組付け、パワーシリンダ６の内周面６ｃに剛性リング体２０の外周面を摺接させ、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）を真円形状に変形させる。
ここで、段部３１ａ，３１ｂに連続する側端面２０ａ，２０ｂに除去部３３ａ，３３ｂを形成するようにしたので、カッタの厚みによるカッタ送り公差Ｃ１だけ両合せ面３２ａ，３２ｂ間に生じた隙間が吸収され、両合せ面３２ａ，３２ｂは完全に閉じられる。
【００３９】
従って、第１の実施の形態と同様に、例えば、シリンダ左室６ａに圧油が供給され、図８の矢印に示すように、剛性リング体２０の左側端面２０ａに油圧力が作用すると、剛性リング体２０の右側端面２０ｂはピストン本体１７の端面（第２係止壁２４）に押し付けられる。これによって、両合せ面３２ａ，３２ｂはさらに強固に押し付けられて十分にシールされる。
以上
【００４０】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力がＯリング１８及びテフロンリング１９に作用することによって、剛性リング体２０の内周と第２環状凹溝２７（の底部）の間に十分なシール機能が発揮される。同様に、剛性リング体２０の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この径方向の油圧力によって、両合せ面３２ａ，３２ｂが周方向に所定量摺接され、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間のクリアランスを極小とすることができる。
【００４１】
このようにして、第２の実施の形態においても、剛性リング体２０の切欠き部３０での油漏れを防止することができる。
次に、本発明の第３の実施の形態を図９乃至図１１に基づいて説明する。
なお、第２の実施の形態と相違する部分について詳述し、第２の実施の形態と同一もしくは均等構成と考えられる部分には同符号を付して重複する説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態においては、鋳鉄等のピストンリングからなる剛性リング体２０が、前記ピストン本体１７の移動方向に並列して設けられた２つの幅狭の第１剛性リング体３５，及び第２剛性リング体３６から構成されている。
第１剛性リング体３５及び第２剛性リング体３６は同一形状であって、幅が従来のほぼ２分の１となっており、これらはともに、図１０に示すように、その外周の一部を切り欠いた切欠部３７，３８が各々形成されている。
【００４３】
これら切欠部３７，３８の形状は、一方の側端面３５ａ（３６ａ）から他方の側端面３５ｂ（３６ｂ）に向かって、端面に直交するストレート形状となっており、各々の剛性リング体３６，３６は、その切欠部３７，３８において周方向で閉じられていない。
これら第１及び第２剛性リング体３５，３６は、各々の対向する側端面３５ｂ，３６ａで当接している。
【００４４】
前記第１及び第２剛性リング体３５，３６は、その外周面を前記パワーシリンダ６の内周面６ｃに摺接させるために、次のようにして成形される。
先ず、所定厚さで幅狭の帯状であってわずかな楕円の無端リング状に成形し、その後、外周の一部を、図略のカッタを用いて、一方の側端面３５ａ，３６ａから他方の側端面３５ｂ，３６ｂに向かって、端面に直交するストレートで切断することによって、切欠部３７，３８を各々形成する。
【００４５】
次に、図１０に示すように、第１剛性リング体３５の側端面３５ｂと第２剛性リング体３６の側端面３６ａとを当接させ、かつ切欠部３７，３８の周方向位置が１８０°異なる位置として、パワーシリンダ６に組付け、パワーシリンダ６の内周面６ｃに第１及び第２剛性リング体３５，３６の外周面を摺接させ、第１及び第２剛性リング体３５，３６を真円形状に変形させる。
【００４６】
前記第１及び第２剛性リング体３５，３６の外周面は、スプリングバックにより、パワーシリンダ６の内周面６ｃに押圧されるため、第１剛性リング体３５と第２剛性リング体３６との間には周方向の相対運動がほとんど生じない。これによって、前記各切欠部３７，３８が組付け後に周方向で同じ位置となることはない。
【００４７】
上記のように構成される第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、例えば、シリンダ左室６ａに圧油が供給され、図１１の矢印に示すように、第１剛性リング体３５の左側端面３５ａに油圧力が作用すると、第２剛性リング体３６の右端面３６ｂはピストン本体１７の端面（第２係止壁２４）に押し付けられる。これによって、対向する側端面３５ｂ，３６ａはさらに強固に押し付けられて十分にシールされる。
【００４８】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力がＯリング１８及びテフロンリング１９に作用することによって、第１及び第２剛性リング体３５，３６の内周と第２環状凹溝２７（の底部）の間に十分なシール機能が発揮される。同様に、第１及び第２剛性リング体３５，３６の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この径方向の油圧力によって、第１及び第２剛性リング体３５，３６の外周面とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間のクリアランスを極小とすることができる。
【００４９】
なお、前記第１剛性リング体３５の切欠部３７には、圧油が供給されるが、合い口部を構成する両側端面３５ｂ，３６ａとの間と、第２剛性リング体３６の外周面とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間で十分なシールがなされる。
上記のように、幅狭で外周の一部に切欠部３７，３８を有する鋳鉄等のピストンリングからなる第１及び第２剛性リング体３５，３６を前記切欠部３７，３８の周方向位置が異なるようにして並列に設けるようにしたので、同様に、一方のシリンダ室６ａ（６ｂ）から他方のシリンダ室６ｂ（６ａ）への油漏れを防止することができる。
【００５０】
さらに、本実施例においては、第１及び第２剛性リング体３７，３８の対向する側端面３５ｂ，３６ａを当接させるとともに、一方剛性リング体３５（３６）の切欠部３７（３８）におけるシール不足を他方の剛性リング体３６（３５）で補うようにしているため、切欠部３７，３８の形状を一方の側端面３５ａ，３６ａから他方の側端面３５ｂ，３６ｂに向かって、端面に直交するストレートで切断した単純形状とできるため、切欠部を段付き形状や特定の所望する形状に切断する場合に比べて、加工が容易となり、加工コストを低減することができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態においては、切欠部３７，３８を一方の側端面から他方の側端面に向かって、端面に直交するストレートで切断して形成するようにしたが、上記した切欠部３７，３８の形状に限定されるものではなく、各剛性リング体において各周方向の両端部は特に係合関係を持たせても、持たせなくともどちらでも良く、種々の形状が適用できる。
【００５２】
また、上記では、第１及び第２剛性リング体３５，３６を同一形状としたが、ピストン本体の移動方向に並列して設けられるこれら剛性リング体は、各々パワーシリンダの内周面に摺接する外周面と、かつ対向して当接する側端面を各々備えておれば良く、上記した同一形状のものに限定されるものではなく、例えば、移動方向における幅が各々異なるものであっても良い。
【００５３】
また、上記では、第１剛性リング体３５，３６の切欠部３７，３８の周方向位置が１８０°異なる位置としたので、組付け誤差によって切欠部３７，３８が同じ位置となることを、確実に防止できるといった利点がある。
しかし、前述したように各剛性リング体は組付けられた時には各々の外周面においてパワーシリンダの内周面に対してスプリングバックによって押圧され、合い口部としての各側端面間においてほとんど相対運動が生じないため、特に本発明は各切欠部を１８０°異なる位置に設定することに限定されるものではなく、切欠部３７，３８の周方向位置は、この切欠部３７，３８において両シリンダ室が連通しない位置、即ち互いにラップしない異なる位置であれば良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、請求項１に記載の発明においては、剛性リング体の外周の一部に、その側端面から他方の側端面に向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切欠いて切欠き部を設け、この切欠き部における両アングル端面を合い口部として摺接させるようにしたので、圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れを防止することができるとともに、径方向への油圧力によって弾性シール部材が剛性リング体の内周面に押し付けられたとしても、切欠き部に対して弾性シール部材が食い込むことがないので、従来のように、弾性シール部材の食込み防止用のテフロンリング等の別部材を介在させる必要がなくなり、部品点数削減によるコスト低減に寄与できるとともに、組付け工程数削減による組付け作業性向上に寄与できる。
【００５５】
また、請求項２に記載の発明においては、段付き形状に形成された切欠部で、剛性リング体の一端と対向する他端側に形成された段部に連続する側端面に各々幅方向に所定量削除された除去部を形成したので、剛性リング体の端部で幅方向に対向する合せ面が確実に摺接する合い口部として構成することができ、切欠部で圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れが生じることを防止することができる。
【００５６】
また、さらに、請求項３に記載の発明においては、剛性リング体の周方向において一方の切欠部でのシール不足を、第１及び第２剛性リング体の対向する両側端面の当接によるシールと、他方の剛性リング体の外周面のスプリングバックによるシールとによって補うので、圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れが生じることを防止することができる。
【００５７】
さらに、切欠部において対向する剛性リング体の両端部に係合関係を持たせる必要がないため、切欠部の加工の容易化、及び加工の容易化による加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すラックアンドピニオン形動力舵取装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるピストン周辺の拡大断面図である。
【図３】真円形状に成形前の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図４】真円形状に成形後の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図５】ピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示すピストン周辺の拡大断面図である。
【図７】真円形状に成形前の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図８】ピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示すピストン周辺の拡大断面図である。
【図１０】真円形状に成形後の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図１１】ピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【図１２】従来における真円形状に成形前の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図１３】従来におけるピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【符号の説明】
１ ギヤハウジング
２ ラック軸
３ ピニオン軸
６ パワーシリンダ
６ａ，６ｂ シリンダ室
６ｃ 内周面
１５ 連通溝
１７ ピストン本体
１８ Ｏリング（弾性シール部材）
１９ テフロンリング
２０ 剛性リング体
２０ａ，２０ｂ 側端面
２８ 摺接部
３０ 切欠部
３０ａ，３０ｂ テーパ端面
３１ａ，３１ｂ 段部
３２ａ，３２ｂ 合せ面
３３ａ，３３ｂ 除去部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンのストロークエンド付近において圧抜きを行えるようにしたラックアンドピニオン形動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ピストンのストロークエンド付近において圧抜きを行えるようにしたラックアンドピニオン形動力舵取装置には、例えば、特開平６−２７０８２６号公報に示すものがある。
このものは、パワーシリンダ内に挿通されたラック軸の外周にピストン本体を嵌着し、このピストン本体の外周面中央部に形成された凹溝内にＯリング，テフロンリングを介して鋳鉄製の剛性リング体を嵌挿し、この剛性リング体の外周面をパワーシリンダの内周面に摺接させるようにし、ピストンがストロークエンド付近に位置した際に、剛性リング体によって区画された左右シリンダ室を連通させる連通溝をパワーシリンダの内周面に形成したものである。ここで、剛性リング体は、外周の一部が切欠かれたピストンリングからなっている。
【０００３】
これによれば、ピストン摺動部の耐久性向上及び信頼性を確保できる効果がある。
上記動力舵取装置の組付け時に、上記剛性リング体の外周をパワーシリンダの内周面に摺接させるために、上記剛性リング体は、所定の厚さの帯状であってわずかに楕円の無端リング状に成形し、その後、剛性リング体２００の外周の一部を、例えば、カッタを用いて、図１２に示すように、端部が互い違いになった段部３１０ａ，３１０ｂと幅方向に対向する合せ面３２０ａ，３２０ｂとを有する段付き形状に切断して、切欠部３００を設け、その後、上記剛性リング体２００をパワーシリンダの内周に組付け、剛性リング体２００の外周面を真円形状に変化させる。
【０００４】
これにより、剛性リング体２００の外周面はスプリングバックによりパワーシリンダの内周に摺接される。ここで、前記切欠部３００における合せ面３２０ａ，３２０ｂは周方向に摺接する合い口部となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにして、剛性リング体２００の切欠部３００を形成するため、剛性リング体２００の幅方向において、前記段部３１０ａ，３１０ｂの各々に対する段部幅Ａ１’，Ａ２’と、段部３１０ａ，３１０ｂ以外の残り幅Ｂ１’，Ｂ２’との寸法関係は、各々周方向に対向するもので、Ｂ２’＜Ａ１’，Ｂ１’＜Ａ２’となっており、剛性リング体２００の全幅（Ａ１’＋Ｂ１’）（＝Ａ２’＋Ｂ２’）と、寸法Ｂ１’（またはＢ２’）の２倍との差が、寸法Ｃ１’（＝Ａ１’−Ｂ２’＝Ａ２’−Ｂ１’）となっている。
【０００６】
ここで、この寸法Ｃ１’はカッタの厚みによって生じるカッタ送り公差であって、このカッタ送り公差Ｃ１’だけ剛性リング体２００の幅方向で両端が対向する合せ面３２０ａ，３２０ｂが離間した状態となってしまう。このため、ハンドルが操舵されて、例えば、図１３に示すように、矢印方向に油圧力が剛性リング体２００の左側端面２００ａに作用しても、右側端面２００ｂがピストン本体１７０の端面に押し付けられているため、合せ面３２０ａ，３２０ｂ間にカッタ送り公差Ｃ’だけ隙間が生じ、この切欠部３００における隙間を経て圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室へと油漏れが多くなるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の動力舵取装置は、上述した問題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明では、ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体に、その外周の一部を切り欠いた切欠部を形成し、この切欠部の形状を前記剛性リング体の一方の側端面から他方の側端面に向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状とし、このアングル形状の互いに対向した各アングル端面を所定量摺接可能に合わさる合い口部として構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
これによれば、例えば、一方のシリンダ室に圧油が供給されると、剛性リング体の一方の側端面に油圧力が作用し、剛性リング体の他方の側端面はピストン本体の端面に押し付けられる。
この時、剛性リング体の内周面に径方向の油圧力が作用し、この剛性リング体の内周面に作用する径方向の油圧力及び剛性リング体の側端面に作用する油圧力とによって、切欠き部における両アングル端面が所定量摺接され、剛性リング体の摺接部とパワーシリンダの内周面との間のクリアランスを極小とすることができる。
【０００９】
この結果として、両アングル端面における幅方向のずれ量が変化するが、この変化によって剛性リング体の周方向におけるシール機能には変化なく、剛性リング体の切欠き部において油漏れは生じない。また、請求項２に記載の発明では、ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体に、その外周の一部を切り欠いた切欠部を形成し、この切欠部の形状を端部が互い違いとなった段部と幅方向に対向する合せ面とを有する段付き形状にて構成し、前記段部に連続する側端面に各々幅方向に所定量削除された除去部を形成し、前記合せ面を周方向に摺接する合い口部として構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
これによれば、例えば、シリンダ室の一方に圧油が供給され、剛性リング体の一方の側端面に油圧力が作用すると、剛性リング体の他方の側端面はピストン本体の端面に押し付けられる。これによって、除去部によって確実に両合せ面が密着し、十分にシールされる。
一方、同様に、剛性リング体２０の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この径方向の油圧力によって、両合せ面が周方向に所定量摺接され、剛性リング体の摺接部とパワーシリンダの内周面との間のクリアランスを極小とすることができる。
【００１１】
このようにして、剛性リング体の切欠き部で油漏れが生じない。また、請求項３に記載の発明では、ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体を前記ピストン本体移動方向に並列して設けられた第１剛性リング体と第２剛性リング体とから構成し、これら第１及び第２剛性リング体に外周の一部を切り欠いた切欠部を各々形成するとともに、前記各切欠部が周方向で異なる位置で前記第１及び第２剛性リング体の対向する各側端面を当接させたことを特徴とするものである。
【００１２】
これによれば、例えば、シリンダ室の一方に圧油が供給され、第１剛性リング体の一方の側端面に油圧力が作用すると、第２剛性リング体のピストン本体側の側端面はピストン本体の端面に押し付けられる。これによって、第１及び第２剛性リング体の対向する側端面はさらに強固に押し付けられて十分にシールされる。
【００１３】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力が第１及び第２剛性リング体の内周面に作用し、第１及び第２剛性リング体の外周面とパワーシリンダの内周面との間のクリアランスが極小となる。
第１剛性リング体の切欠部には、圧油が供給されるが、両側端面との間と、第２剛性リング体の外周面とパワーシリンダの内周面との間で十分なシールがなされる。
【００１４】
このようにして、第１及び第２剛性リング体から構成される剛性リング体において、一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れが防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態について図１乃至図５に基づいて説明する。図１において、１はギヤハウジングで、このギヤハウジングにはラック軸２が摺動可能に貫通されている。ラック軸２の両端は図略のボール継手等を介して操向車輪に連結されている。また、ラック軸２の一端外周にはラック歯２ａが形成され、このラック歯２ａはギヤハウジング１に回転可能に軸承されたピニオン軸３に噛合している。ピニオン軸３はサーボ弁４を介して図略のハンドルに連結されている。
【００１６】
前記ラック軸２上にはピストン５が設けられ、このピストン５はパワーシリンダ６に摺動可能に嵌挿されている。
パワーシリンダ６の一端は前記ギヤハウジング１の一端に嵌着され、他端には図略のシリンダエンドが固定されており、パワーシリンダ６内は前記ピストン５によってシリンダ左室６ａとシリンダ右室６ｂとに区画されている。
【００１７】
前記各シリンダ室６ａ，６ｂの端部付近には、圧油の導入または排出を行うためのポート７，８が設けられている。このポート７，８は各々管継手９，１０及び配管１１，１２を介してサーボ弁４に接続されている。
サーボ弁４は、ハンドルに一端が連結された図略の入力軸と、前記ピニオン軸３に連結された図略の出力軸との相対回転により作動され、ポンプ１３から供給される作動油をパワーシリンダ６のシリンダ室６ａ，６ｂの一方へ分配し、他方から作動油をタンク１４へ還流させるようになっている。
【００１８】
前記ピストン５は、図２に示すように、ピストン本体１７と、弾性シール部材に相当するＯリング１８と、鋳鉄等のピストンリングからなる剛性リング体２０とで構成されている。
前記ピストン本体１７には、所定量軸方向移動可能に前記剛性リング体２０の軸方向移動を規制する第１環状溝２６と、Ｏリング１８の軸方向移動を規制し前記第１環状溝２９の軸方向幅より小の第２環状溝２７とが形成されており、第１環状凹溝２６には剛性リング体２０が、第２環状凹溝２７にはＯリング１８が嵌装されている。
【００１９】
前記第１環状溝２９は、剛性リング体２０の一方向の軸方向移動を規制するための第１係止壁２３と、剛性リング体２０の他方向の軸方向移動を規制するための第２係止壁２４とから構成されている。ここで、前記第１及び第２係止壁２３，２４が剛性リング体２０の側端面と当接するピストン本体１７側端面を構成している。
【００２０】
前記剛性リング体２０の外周面は、パワーシリンダ６の内周面６ｃに摺接する摺接部２８となっており、剛性リング体２０の内周面は前記Ｏリング１８によりシールされ、このＯリング１８によって、ラック軸２に生じる振れを吸収し、剛性リング体２０の摺接部２８を常に適正にパワーシリンダ６の内周面６ｃに摺接させるようになっている。
【００２１】
前記ピストン５のストロークエンド付近のパワーシリンダ６の内周面には各々軸方向に、前記剛性リング体２０の軸方向幅より長く延びる連通溝１５が周方向の複数位置に形成されており、この連通溝１５に対応する位置に剛性リング体２０が位置した際に、連通溝１５を介してパワーシリンダ６の両シリンダ室６ａ，６ｂを連通し、圧油が供給されたシリンダ室６ａ（もしくは６ｂ）内の圧抜きを行うようになっており、これによりピストン５のストロークエンド付近でシリンダ室内６ａ（もしくは６ｂ）の圧力がリリーフ圧まで達しないようになっている。
【００２２】
ここで、本実施例によれば、パワーシリンダ６の内周と摺接するピストン５の摺接部に鋳鉄等からなる剛性リング体２０を用いた構成であるので、前記連通溝１５上を繰り返し摺動しても、連通溝１５の縁によって摩耗しにくく、ピストン５の摺接部の耐久性と信頼性を確保できる。
前記剛性リング体２０には、図３，図４に示すようにその外周の一部を切り欠いた切欠部３０が形成されている。本発明における切欠部３０の形状は、剛性リング体２０の一方の側端面２０ａから他方の側端面２０ｂに向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状となっており、この切欠部３０全体が互いに対向したアングル端面３０ａ，３０ｂで所定量摺接可能に合わさる合い口部となっている。
【００２３】
前記剛性リング体２０は、その外周面を前記パワーシリンダ６の内周面に摺接させるために、次のようにして成形される。
先ず、所定厚さの帯状であってわずかな楕円の無端リング状に成形された剛性リング体２０の外周の一部を、剛性リング体２０の外周を真円に変形させた時の周方向長さとなるように、図３に示す所定の管理寸法ｔでもって、図略のカッタを用いて、剛性リング体２０の一方の側端面２０ａから他方の側端面２０ｂに向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切断し、切欠部３０を形成する。
【００２４】
次に、図４に示すように、剛性リング体２０の両端におけるアングル端面３０ａ，３０ｂが合わさるようにして、パワーシリンダ６に組付け、パワーシリンダ６の内周面に摺接させて、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）を真円形状に変形させる。これによって、剛性リング体２０の外周面は、両アングル端面３０ａ，３０ｂは幅方向にずれ量Ｔ１だけずれる。
【００２５】
次に、上述した構成に基づいて、本発明の第１の実施の形態の作動を説明する。
図略のハンドルが操舵されることにより、サーボ弁４が作動され、例えば、ポンプ１３からの作動油がポート７からパワーシリンダ６のシリンダ左室６ａに供給され、ピストン５が図１の一点鎖線に示す中立位置から実線に示す位置の方向（右方向）に移動される。これにより、ラック軸２が図１の右方向に移動される。
【００２６】
この時、本発明では、剛性リング体２０の外周の一部をその側端面２０ａから他方の側端面２０ｂに向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切欠き、その両アングル端面３０ａ，３０ｂを合い口部として所定量摺接可能に合わせているので、図５に示すように、シリンダ室６ａに供給された圧油により、剛性リング体２０の左側端面２０ａに油圧力が作用した場合、剛性リング体２０の右側端面２０ｂはピストン本体１７の端面（第２係止壁２４）に押し付けられる。
【００２７】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力がＯリング１８に作用することによって、剛性リング体２０の内周と第２環状凹溝２７（の底部）の間に十分なシール機能が発揮される。同様に、剛性リング体２０の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この剛性リング体２０の内周面に作用する径方向の油圧力及び前述した剛性リング体２０の左側端面２０ａに作用する油圧力とによって、切欠き部３０における両アングル端面３０ａ，３０ｂが所定量摺接され、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間のクリアランスを極小とすることができる。
【００２８】
この結果として、両アングル端面３０ａ，３０ｂにおける幅方向のずれ量は、図５に示すように、Ｔ１’（Ｔ１’＜Ｔ１）となる。このずれ量Ｔ１’の変化によって剛性リング体２０の周方向におけるシール機能には変化なく、剛性リング体２０の切欠き部３０において油漏れは生じない。
このようにして、ピストン５がストロークエンド付近以外の位置では、シリンダ左室６ａに供給される全ての作動油によって、ハンドル操舵にパワーアシストが付与され、ラック軸２の両端の図略の操向車輪は所望の向きに偏向される。
【００２９】
ピストン５がストロークエンド付近に達すると、シリンダ左室６ａに供給された高圧の作動油が連通溝１５を介してシリンダ右室６ｂに供給され、シリンダ右室６ｂのポート８からタンク１４に作動油が還流される。
これによって、高圧側であるシリンダ左室６ａの圧抜きがなされ、ピストン５がストロークエンドに達した状態においてポンプ１３の圧力がリリーフ圧まで上昇しない。
【００３０】
ここで、本発明では、剛性リング体２０の外周の一部に、その側端面２０ａ，２０ｂに対して所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切欠いて切欠き部３０を設け、この切欠き部３０における両アングル端面３０ａ，３０ｂを合い口部として摺接させるようにしたので、圧油が供給された一方のシリンダ室６ａ（６ｂ）から他方のシリンダ室６ｂ（６ａ）への油漏れを防止することができるとともに、径方向への油圧力によってＯリング１８が剛性リング体２０の内周面に押し付けられたとしても、切欠き部３０に対してＯリング１８が食い込むことがないので、従来のように、Ｏリング１８の食込み防止用のテフロンリングを介在させる必要がなくなり、部品点数削減によるコスト低減に寄与できるとともに、組付け工程数削減による組付け作業性向上に寄与できる。
【００３１】
また、テフロンリングの廃止によって、ピストン本体１７を２分割方式にして組付け性の向上を図る必要もなくなるため、図２に示すように一体型のピストン本体１７とすることができ、さらに部品点数削減によるコスト低減に寄与できる。
なお、上記の切欠き部３０のアングル端面３０ａ，３０ｂにおけるアングルは、厳密な意味での直線的に傾斜したアングル（角度）に限られることなく、直線に近似した円弧あるいは二次曲線的に傾斜したものでもよく、請求項におけるアングル形状とはこれらを包含するものである。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図６乃至図８に基づいて説明する。
なお、第１の実施の形態と相違する部分について詳述し、第１の実施の形態と同一もしくは均等構成と考えられる部分には同符号を付して重複する説明は省略する。
本発明における切欠き部３０の形状は、図７，図８に示すように、段部３１ａ，３１ｂが互い違いとなるように形成された段付き形状となっており、幅方向に対向する合せ面３２ａ，３２ｂで摺接するようになっている。この合せ面３２ａ，３２ｂが合い口部となっている。
【００３３】
さらに、段部３１ａ，３１ｂに連続する側端面２０ａ，２０ｂには各々幅方向にカッタの厚みによって生じるカッタ送り公差Ｃ１相当量削除された除去部３３ａ，３３ｂが形成されている。
この除去部３３ａ，３３ｂは図７に示す例では、側端面２０ａ，２０ｂに平行するように斜線部が除去されるようになっているが、端部からその除去量が徐々に減少されるテーパ状に形成するようにしても良い。
【００３４】
また、第１の実施の形態と違って、Ｏリング１８と剛性リング体２０との間には、切欠き部３０に対してＯリング１８が食い込むことを防止するためのテフロンリング１９が介在されている。
このようにテフロンリング１９が介在されることから、第２の実施の形態においては、ピストン本体１７が、第１ピストン本体２１と第２ピストン本体２２とから構成されており、これによって、テフロンリング１９及び剛性リング体２０の組付けが容易にできるようになっている。
【００３５】
また、前記第１ピストン本体２１には剛性リング体２０の一方の軸方向移動を規制するための前記第１係止壁２３が形成され、第２ピストン本体２２には剛性リング体２０の他方向の軸方向移動を規制するための前記第２係止壁２４が形成されている。従って、この第１及び第２係止壁２３，２４によって前記第１環状溝２６は、第１ピストン本体２１に設けられた第１係止壁２３と、第２ピストン本体２２に設けられた第２係止壁２４とによって構成されている。
【００３６】
なお、第２の実施の形態においては、Ｏリング及びテフロンリング１９が弾性シール部材を構成する。
前記剛性リング体２０は、その外周面を前記パワーシリンダ６の内周面に摺接させるために、次のようにして成形される。
先ず、所定厚さの帯状であってわずかに楕円の無端リング状に成形された剛性リング体２０の外周の一部を、剛性リング体２０の外周を真円に変形させた時の周方向長さとなるように、例えばカッタを用いて、図８に示すように端部が互い違いとなった段部３１ａ，３１ｂと、幅方向に対向する合せ面３２ａ，３２ｂとを有する段付き形状に切断する。これにより、幅方向に対向する合せ面３２ａ，３２ｂとの間にはカッタの厚みによってカッタ送り公差Ｃ１だけ隙間が形成される。
【００３７】
次に、段部３１ａ，３１ｂに連続する側端面２０ａ，２０ｂにカッタ送り公差Ｃ１相当量削除された除去部３３ａ，３３ｂを同様に図略のカッタにより形成する。これにより、剛性リング体２０の幅方向において、段部３１ａ，３１ｂの各々に対する段部幅Ａ１，Ａ２と、段部３１ａ，３１ｂ以外の残り幅Ｂ１，Ｂ２との寸法関係は、各々周方向に対向するもので、Ａ１＜Ｂ２，Ａ２＜Ｂ１となっている。
【００３８】
次に、図８に示すように、剛性リング体２０の両端における合せ面３２ａ，３２ｂが合わさるようにして、パワーシリンダ６に剛性リング体２０を組付け、パワーシリンダ６の内周面６ｃに剛性リング体２０の外周面を摺接させ、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）を真円形状に変形させる。
ここで、段部３１ａ，３１ｂに連続する側端面２０ａ，２０ｂに除去部３３ａ，３３ｂを形成するようにしたので、カッタの厚みによるカッタ送り公差Ｃ１だけ両合せ面３２ａ，３２ｂ間に生じた隙間が吸収され、両合せ面３２ａ，３２ｂは完全に閉じられる。
【００３９】
従って、第１の実施の形態と同様に、例えば、シリンダ左室６ａに圧油が供給され、図８の矢印に示すように、剛性リング体２０の左側端面２０ａに油圧力が作用すると、剛性リング体２０の右側端面２０ｂはピストン本体１７の端面（第２係止壁２４）に押し付けられる。これによって、両合せ面３２ａ，３２ｂはさらに強固に押し付けられて十分にシールされる。
以上
【００４０】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力がＯリング１８及びテフロンリング１９に作用することによって、剛性リング体２０の内周と第２環状凹溝２７（の底部）の間に十分なシール機能が発揮される。同様に、剛性リング体２０の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この径方向の油圧力によって、両合せ面３２ａ，３２ｂが周方向に所定量摺接され、剛性リング体２０の摺接部２８（外周面）とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間のクリアランスを極小とすることができる。
【００４１】
このようにして、第２の実施の形態においても、剛性リング体２０の切欠き部３０での油漏れを防止することができる。
次に、本発明の第３の実施の形態を図９乃至図１１に基づいて説明する。
なお、第２の実施の形態と相違する部分について詳述し、第２の実施の形態と同一もしくは均等構成と考えられる部分には同符号を付して重複する説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態においては、鋳鉄等のピストンリングからなる剛性リング体２０が、前記ピストン本体１７の移動方向に並列して設けられた２つの幅狭の第１剛性リング体３５，及び第２剛性リング体３６から構成されている。
第１剛性リング体３５及び第２剛性リング体３６は同一形状であって、幅が従来のほぼ２分の１となっており、これらはともに、図１０に示すように、その外周の一部を切り欠いた切欠部３７，３８が各々形成されている。
【００４３】
これら切欠部３７，３８の形状は、一方の側端面３５ａ（３６ａ）から他方の側端面３５ｂ（３６ｂ）に向かって、端面に直交するストレート形状となっており、各々の剛性リング体３６，３６は、その切欠部３７，３８において周方向で閉じられていない。
これら第１及び第２剛性リング体３５，３６は、各々の対向する側端面３５ｂ，３６ａで当接している。
【００４４】
前記第１及び第２剛性リング体３５，３６は、その外周面を前記パワーシリンダ６の内周面６ｃに摺接させるために、次のようにして成形される。
先ず、所定厚さで幅狭の帯状であってわずかな楕円の無端リング状に成形し、その後、外周の一部を、図略のカッタを用いて、一方の側端面３５ａ，３６ａから他方の側端面３５ｂ，３６ｂに向かって、端面に直交するストレートで切断することによって、切欠部３７，３８を各々形成する。
【００４５】
次に、図１０に示すように、第１剛性リング体３５の側端面３５ｂと第２剛性リング体３６の側端面３６ａとを当接させ、かつ切欠部３７，３８の周方向位置が１８０°異なる位置として、パワーシリンダ６に組付け、パワーシリンダ６の内周面６ｃに第１及び第２剛性リング体３５，３６の外周面を摺接させ、第１及び第２剛性リング体３５，３６を真円形状に変形させる。
【００４６】
前記第１及び第２剛性リング体３５，３６の外周面は、スプリングバックにより、パワーシリンダ６の内周面６ｃに押圧されるため、第１剛性リング体３５と第２剛性リング体３６との間には周方向の相対運動がほとんど生じない。これによって、前記各切欠部３７，３８が組付け後に周方向で同じ位置となることはない。
【００４７】
上記のように構成される第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、例えば、シリンダ左室６ａに圧油が供給され、図１１の矢印に示すように、第１剛性リング体３５の左側端面３５ａに油圧力が作用すると、第２剛性リング体３６の右端面３６ｂはピストン本体１７の端面（第２係止壁２４）に押し付けられる。これによって、対向する側端面３５ｂ，３６ａはさらに強固に押し付けられて十分にシールされる。
【００４８】
一方、油圧力は径方向にも作用し、この径方向への油圧力がＯリング１８及びテフロンリング１９に作用することによって、第１及び第２剛性リング体３５，３６の内周と第２環状凹溝２７（の底部）の間に十分なシール機能が発揮される。同様に、第１及び第２剛性リング体３５，３６の内周面にも径方向の油圧力が作用し、この径方向の油圧力によって、第１及び第２剛性リング体３５，３６の外周面とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間のクリアランスを極小とすることができる。
【００４９】
なお、前記第１剛性リング体３５の切欠部３７には、圧油が供給されるが、合い口部を構成する両側端面３５ｂ，３６ａとの間と、第２剛性リング体３６の外周面とパワーシリンダ６の内周面６ｃとの間で十分なシールがなされる。
上記のように、幅狭で外周の一部に切欠部３７，３８を有する鋳鉄等のピストンリングからなる第１及び第２剛性リング体３５，３６を前記切欠部３７，３８の周方向位置が異なるようにして並列に設けるようにしたので、同様に、一方のシリンダ室６ａ（６ｂ）から他方のシリンダ室６ｂ（６ａ）への油漏れを防止することができる。
【００５０】
さらに、本実施例においては、第１及び第２剛性リング体３７，３８の対向する側端面３５ｂ，３６ａを当接させるとともに、一方剛性リング体３５（３６）の切欠部３７（３８）におけるシール不足を他方の剛性リング体３６（３５）で補うようにしているため、切欠部３７，３８の形状を一方の側端面３５ａ，３６ａから他方の側端面３５ｂ，３６ｂに向かって、端面に直交するストレートで切断した単純形状とできるため、切欠部を段付き形状や特定の所望する形状に切断する場合に比べて、加工が容易となり、加工コストを低減することができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態においては、切欠部３７，３８を一方の側端面から他方の側端面に向かって、端面に直交するストレートで切断して形成するようにしたが、上記した切欠部３７，３８の形状に限定されるものではなく、各剛性リング体において各周方向の両端部は特に係合関係を持たせても、持たせなくともどちらでも良く、種々の形状が適用できる。
【００５２】
また、上記では、第１及び第２剛性リング体３５，３６を同一形状としたが、ピストン本体の移動方向に並列して設けられるこれら剛性リング体は、各々パワーシリンダの内周面に摺接する外周面と、かつ対向して当接する側端面を各々備えておれば良く、上記した同一形状のものに限定されるものではなく、例えば、移動方向における幅が各々異なるものであっても良い。
【００５３】
また、上記では、第１剛性リング体３５，３６の切欠部３７，３８の周方向位置が１８０°異なる位置としたので、組付け誤差によって切欠部３７，３８が同じ位置となることを、確実に防止できるといった利点がある。
しかし、前述したように各剛性リング体は組付けられた時には各々の外周面においてパワーシリンダの内周面に対してスプリングバックによって押圧され、合い口部としての各側端面間においてほとんど相対運動が生じないため、特に本発明は各切欠部を１８０°異なる位置に設定することに限定されるものではなく、切欠部３７，３８の周方向位置は、この切欠部３７，３８において両シリンダ室が連通しない位置、即ち互いにラップしない異なる位置であれば良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、請求項１に記載の発明においては、剛性リング体の外周の一部に、その側端面から他方の側端面に向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状で切欠いて切欠き部を設け、この切欠き部における両アングル端面を合い口部として摺接させるようにしたので、圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れを防止することができるとともに、径方向への油圧力によって弾性シール部材が剛性リング体の内周面に押し付けられたとしても、切欠き部に対して弾性シール部材が食い込むことがないので、従来のように、弾性シール部材の食込み防止用のテフロンリング等の別部材を介在させる必要がなくなり、部品点数削減によるコスト低減に寄与できるとともに、組付け工程数削減による組付け作業性向上に寄与できる。
【００５５】
また、請求項２に記載の発明においては、段付き形状に形成された切欠部で、剛性リング体の一端と対向する他端側に形成された段部に連続する側端面に各々幅方向に所定量削除された除去部を形成したので、剛性リング体の端部で幅方向に対向する合せ面が確実に摺接する合い口部として構成することができ、切欠部で圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れが生じることを防止することができる。
【００５６】
また、さらに、請求項３に記載の発明においては、剛性リング体の周方向において一方の切欠部でのシール不足を、第１及び第２剛性リング体の対向する両側端面の当接によるシールと、他方の剛性リング体の外周面のスプリングバックによるシールとによって補うので、圧油が供給された一方のシリンダ室から他方のシリンダ室への油漏れが生じることを防止することができる。
【００５７】
さらに、切欠部において対向する剛性リング体の両端部に係合関係を持たせる必要がないため、切欠部の加工の容易化、及び加工の容易化による加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すラックアンドピニオン形動力舵取装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるピストン周辺の拡大断面図である。
【図３】真円形状に成形前の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図４】真円形状に成形後の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図５】ピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示すピストン周辺の拡大断面図である。
【図７】真円形状に成形前の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図８】ピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示すピストン周辺の拡大断面図である。
【図１０】真円形状に成形後の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図１１】ピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【図１２】従来における真円形状に成形前の剛性リング体の切欠部を示す部分拡大図である。
【図１３】従来におけるピストン本体に対する剛性リング体の押接状態を示す作動状態図である。
【符号の説明】
１ ギヤハウジング
２ ラック軸
３ ピニオン軸
６ パワーシリンダ
６ａ，６ｂ シリンダ室
６ｃ 内周面
１５ 連通溝
１７ ピストン本体
１８ Ｏリング（弾性シール部材）
１９ テフロンリング
２０ 剛性リング体
２０ａ，２０ｂ 側端面
２８ 摺接部
３０ 切欠部
３０ａ，３０ｂ テーパ端面
３１ａ，３１ｂ 段部
３２ａ，３２ｂ 合せ面
３３ａ，３３ｂ 除去部
Claims (3)
- ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体に、その外周の一部を切り欠いた切欠部を形成し、この切欠部の形状を前記剛性リング体の一方の側端面から他方の側端面に向かって所定角度でもって鋭角に傾斜したアングル形状とし、このアングル形状の互いに対向した各アングル端面を所定量摺接可能に合わさる合い口部として構成したことを特徴とするラックアンドピニオン形動力舵取装置。
- ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体に、その外周の一部を切り欠いた切欠部を形成し、この切欠部の形状を端部が互い違いとなった段部と幅方向に対向する合せ面とを有する段付き形状にて構成し、前記段部に連続する側端面に各々幅方向に所定量削除された除去部を形成し、前記合せ面を周方向に摺接する合い口部として構成したことを特徴とするラックアンドピニオン形動力舵取装置。
- ハンドル操舵により回転されるピニオン軸と、このピニオン軸に噛合するラック軸と、このラック軸を挿通するパワーシリンダと、前記ラック軸上に固着され前記パワーシリンダ内を２つのシリンダ室に区画するピストンと、前記パワーシリンダの内周面の周方向に複数形成され前記ピストンのストロークエンド付近で前記２つのシリンダ室を連通する連通溝とを備え、前記ピストンを、前記ラック軸上に固着されたピストン本体と、このピストン本体の外周に弾性シール部材を介して設けられるとともに軸方向移動を規制され、前記パワーシリンダの内周面に摺接する摺接部を有する剛性リング体とから構成したラックアンドピニオン形動力舵取装置において、前記剛性リング体を前記ピストン本体移動方向に並列して設けられた第１剛性リング体と第２剛性リング体とから構成し、これら第１及び第２剛性リング体に外周の一部を切り欠いた切欠部を各々形成するとともに、前記各切欠部が周方向で異なる位置で前記第１及び第２剛性リング体の対向する各側端面を当接させたことを特徴とするラックアンドピニオン形動力舵取装置。
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