JPH0258141B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の動力操向装置の一形態で
あるラツク・ピニオン式ステアリング装置に関す
る。

従来から、シリンダ内の作動油を媒体として、
このシリンダ内を往復摺動するピストンに連結さ
れた操舵を司るラツクの作動を助勢する形式の、
ラツク・ピニオン式ステアリング装置において、
これらピストンとラツクとのミスアライメント等
を吸収して、シリンダ内を二つの作動室に隔成し
て摺動するピストンの液密性を安定的に維持する
ために、このピストンをラツクの一端部に可撓的
に取付けたものが知られている。第１図はこの従
来の装置の全体を示し、第２図はその要部を示
す。

そこで、この第１図及び第２図に基づいて従来
のラツク・ピニオン式ステアリング装置について
説明する。

第１図及び第２図において、１はギヤハウジン
グ２内に回動可能に配置されたピニオンシヤフト
であり、３はこのピニオンシヤフト１によつて駆
動されるラツクである。また、４はこのラツク３
の一端部３ａに、そのラツク３の端面３ｂから軸
方向に突出して形成された、そのラツク３の外径
l₁よりも小径の外径l₂をもつボス部であり、この
ボス部４には、ベースリング５が嵌着されてい
る。一方、６はベースリング５の外周に装置され
たピストンで、このピストン６の内周面６ａの軸
方向端部に形成された環状突部７は、ベースリン
グ５の外周面５ｂの軸方向端部に形成された環状
切欠部８内に、軸方向に所望の遊隙をもつて収容
配置されており、また、ピストン６の外周面６ｂ
に形成された外側シール溝９内には、シリンダ１
０とピストン６との間を液密的に封止する外側シ
ールリング１１、及びこの外側シールリング１１
の内側に配置された弾性シールリング１２が嵌着
されている。また、１３，１３はベースリング５
の環状切欠部８とピストン６の環状突部７との間
に配置された２個の弾性シールリングである。さ
らに１４はラツク３にベースリング５を固定する
ためのかしめ部である。

このような構成のラツク。ピニオン式ステアリ
ング装置によれば、ラツク３の一端部３ａに対し
て、ピストン６は、軸方向には遊隙をもつて、ま
た半径方向は弾性シールリング１３，１３を介し
て可撓的に取付けられているので、ピストン６、
ラツク３、シリンダ１０等が互いに同軸上に正確
に取付けられていない場合でも、それらの取付誤
差をピストン６の遊びで吸収することができるの
で、外側シールリング１１を常時シリンダ１０の
内周面１０ａに、隙間なく弾接させることができ
る。したがつて、ピストン６によりシリンダ１０
内を隔成された二つの作動室１５，１６間を、前
記外側シールリング１１によつて液密的に確実に
封止することができるのである。

また、この従来の装置によれば、ラツク３の全
体または一部が曲つていた場合でも、ピストン６
がシリンダ１０の内周面１０ａに随動するので、
そのピストン６の外周面６ｂの一部がシリンダ１
０の内周面１０ａに極圧的に接触することもな
く、したがつて、ピストン６をシリンダ１０内で
円滑に往復動させることができるものである。

しかしながら、前述の従来のラツク・ピニオン
式ステアリング装置によると、ピストン６とボス
部４との間に、ベースリング５を介装させるとと
もに、ベースリング５とピストン６の環状突部７
との間に２個の弾性シールリング１３，１３を介
装させなければならないばかりでなく、ピストン
６及びベースリング５をボス部４に装着した後
に、ボス部４の先端をかしめて、ベースリング５
をラツク３に固定しなければならず、したがつ
て、組付け作業に時間を要すると同時に熟練を要
するという欠点がある。また、従来の装置では、
ピストン６をラツク３の軸方向に遊隙をもつて取
付けられるようにするために、ベースリング５に
形成された環状切欠部８内に、ピストン６に形成
された環状突部７を挿入する構造を採つているの
で、各構成部品の形状及び構造が複雑となり、し
たがつて、部品加工に費用を要し、その結果、部
品コストの高騰を招くという欠点がある。

本発明は、このような従来の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、操舵を司るラツクの一端部に形
成された端面、この端面から突出形成されたボス
部に螺着されたボルトのボルト頭の座面及びボス
部の外周面で形成された環状溝内に、全体として
環状のピストンを軸方向に遊隙をもつて収容配置
する一方、このピストンの内周面と前記ボス部の
外周面との間に弾性を有する環状シール部材を配
置することによつて、各部品の組付け作業を迅速
かつ容易に行うことができるとともに、各部品の
形状及び構造を簡素なものとして、装置全体のコ
スト低減を図ることができるラツク・ピニオン式
ステアリング装置を提案することを目的とするも
のである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、従来例と同一構成部分には同一指示符
号を付して、その重複する説明は省略する。

第３図は本発明に係るラツク・ピニオン式ステ
アリング装置の第１実施例を示す要部拡大断面図
第４図Ａ〜Ｄは本発明装置に用いられる各部品を
示す斜視図である。

第３図及び第４図において、１７はラツク３の
外径l₁よりも小径の外径l₂をもつボス部４に、軸
方向から螺着されたボルトで、１８はこのボルト
１７に形成されたボルト頭１９の座面１９ａと、
ラツク３の端面３ｂ及びボス部４の外周面４ａと
三者で形成された環状溝２０内に、軸方向及び半
径方向に遊隙をもつて装着された全体として環状
のピストンであり、このピストン１８は、作動油
が充填されたシリンダ１０内を二つの作動室１
５，１６に隔成している。このピストン１８の軸
方向幅l₃は、ボス部４の軸方向長さ、即ち前記環
状溝２０の軸方向幅l₄よりも若干小さく形成され
ており、また、ピストン１８の内径l₅は、ボス部
４の外周径l₂よりも若干大きく形成されている。
したがつて、ピストン１８は、ボス部４（ラツク
３）に対して軸方向及び半径方向に遊隙をもつて
装着されている。

一方、２１，２２は前記ピストン１８の内外周
面１８ａ，１８ｂにそれぞれ形成された環状の内
側及び外側の各シール溝で、これらの各シール溝
２１，２２内には、弾性を有する、内側及び外側
の環状シール部材２３，２４がそれぞれ装着され
ている。これらのうち、外側環状シール部材２４
は、前記ピストン１８の外径l₆よりも若干大径の
外径l₇をもつて形成されており、シリンダ１０の
内周面１０ａに弾接して、シリンダ１０とピスト
ン１８との間を液密的に封止している。また、内
側環状シール部材２３は、前記外側環状シール部
材２４とは逆に、ピストン１８の内径l₅よりも若
干小径の内径l₈をもつて形成されており、ボス部
４の外周面４ａに弾接して、ピストン１８とボス
部４との間を液密的に封止している。

なお、この実施例では、外側環状シール部材２
４は、耐摩耗性を有し、かつ、摩擦係数の小さい
材料（例えば商品名テフロン）からなる外側シー
ルリング２５と、この外側シールリング２５によ
る封止効果を上げるために、そのリング２５の内
側に介在配置された弾性シールリング２６とから
構成されている。同様に、内側環状シール部材２
３は、内側シールリング２７と、この内側シール
リング２７による封止効果を上げるために、その
リング２７の外側に配置された弾性シールリング
２８とから構成されている。

次に、ラツクへのピストンの取付け手順につい
て説明する。

まず、ピストン１８の内側及び外側の各シール
溝２１，２２内に、内側及び外側の各環状シール
部材２３，２４をそれぞれ装置した状態で、その
ピストン１８をボス部４に挿入する。次に、ボス
部４の軸方向に形成されたボルト挿入孔２９内に
ボルト１７を螺合して、そのボルト１７をボス部
４に一体的に螺着する。すると、ボルト１７のボ
ルト頭１９の座面１９ａと、ラツク３の端面３ｂ
及びボス部４の外周面４ａとの三者で形成された
環状溝２０内に、ピストン１８は軸方向に遊隙を
もつてまた、半径方向にはシール部材２３を介し
て可撓的に装着されることとなり、これにてピス
トン１８の取付けが完了される。

以上のような構成の本発明に係るラツク・ピニ
オン式ステアリング装置によれば、各シール溝２
１，２２内に、各環状シール部材２３，２４が嵌
着されたピストン１８をボス部４に挿入して、そ
の後、ボルト１７をボス部４に一体的に螺着すれ
ば全ての組付けが完了するという極めて簡単な組
付け手順にて、ラツク３にピストン１８を可撓的
に装着することができるので、組付け作業の迅速
化、容易化を促進することができると共に、仮
に、ピストン１８、ラツク３、シリンダ１０等が
互いに同軸上に取付けられていない場合でも、ま
たラツク３の全体あるいは一部が曲つていた場合
でも、前記各環状シール部材２３，２４で確実に
二つの作動室１５，１６間を液密的に隔成するこ
とができるので、ピストン１８の外周面１８ｂの
一部がシリンダ１０の内周面１０ａに接触するこ
とを未然に防止できる。

次に、第５図は本発明の第２実施例を示す。

この実施例では、ボルト１７のボルト頭１９の
座面１９ａとボス部４の先端面４ｂとの間に、環
状のシム３０を介在配置し、そのシム３０の板厚
l₉を変えることにより、ピストン１８の軸方向の
遊隙量を調整できるようにしている。したがつて
この実施例によれば、ピストン１８の軸方向幅l₃
と環状溝２０の軸方向幅l₄とが多少の誤差をもつ
て加工された場合でも、所望の板厚l₉のシム３０
をボルト頭１９の座面１９ａとボス部４の先端面
４ｂとの間に介在配置することによつて、その誤
差を容易に調整することができる。

次に、第６図は本発明の第３実施例を示す。

この実施例では、前述の第３図に示す第１実施
例と異なり、各環状シール部材２３，２４が第１
実施例に用いたのと同様な単一構造の内側及び外
側の各シールリングから形成されている。このよ
うに構成した場合には、弾性シールリングを省略
できるので、部品点数の削減、それに伴うコスト
の低減を図ることができる。

なお、各実施例において、内側の環状シール部
材は、ピストン１８の内周面１８ａとボス部４の
外周面４ａとの間に配置されておればよく、必ら
ずしもシール溝２１内に装着されている必要はな
い。また、内側の環状シール部材は１個に限るこ
となく、複数個設ける構成としても良い。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ラツクの一端部の端面に該ラツクの外径より
も小さい外径をもつボス部を軸方向に突出形成
し、このボス部にボルトを軸方向に螺着して、こ
のボルトに形成されたボルト頭の座面、前記ラツ
クの端面及び前記ボス部の外周面で形成される環
状溝内に、全体として環状のピストンを軸方向に
遊隙をもつて収容配置し、このピストンの内周面
と前記ボス部の外周面との間に弾性を有する環状
シール部材を配置することにより、ピストンをラ
ツクの一端部に可撓的に取付けたので、組付け作
業の迅速化、容易化を促進することができる。ま
た、本発明によればピストンやシール溝等が複雑
な形状をしていないので、それらの加工が容易で
あり、したがつて、部品コストの低減を図ること
ができるとともに、大量生産に適したラツク・ピ
ニオン式ステアリング装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラツク・ピニオン式ステアリン
グ装置を示す一部省略断面図、第２図はシリンダ
内のピストンの周辺を示す要部拡大断面図、第３
図以下は本発明に係るラツク・ピニオン式ステア
リング装置の実施例を示すもので、第３図は本発
明の第１実施例を示す要部拡大断面図、第４図Ａ
はボルトを示す斜視図、第４図Ｂは内側及び外側
の各環状シール部材を示す斜視図、第４図Ｃはピ
ストンを示す斜視図、第４図Ｄはラツクの一端部
を示す一部省略斜視図、第５図は本発明の第２実
施例を示す要部拡大断面図、第６図は本発明の第
３実施例を示す要部拡大断面図である。 １……ピニオンシヤフト、３……ラツク、３ａ
……ラツクの一端部、３ｂ……ラツクの端面、４
……ボス部、４ａ……ボス部の外周面、１０……
シリンダ、１０ａ……シリンダ内周面、１５，１
６……二つの作動室、１７……ボルト、１８……
ピストン、１８ａ，１８ｂ……ピストンの内外周
面、１９……ボルト頭、１９ａ……座面、２０…
…環状溝、２１，２２……内側及び外側の各シー
ル溝、２３，２４……内側及び外側の環状シール
部材、２５……外側シールリング、２６，２８…
…弾性シールリング、２７……内側シールリン
グ、l₁……ラツクの外径、l₂……ボス部の外径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピニオンシヤフトによつて駆動されるラツク
   の一端部に取付けられたピストンによつて、シリ
   ンダ内を二つの作動室に隔成し、前記各作動室に
   給排される作動油を媒体として、ラツクの操向動
   作を助勢する形式のラツク・ピニオン式ステアリ
   ング装置において、ラツクの一端部の端面に該ラ
   ツクの外径よりも小さい外径をもつボス部を軸方
   向に突出形成し、このボス部にボルトを軸方向に
   螺着して、このボルトに形成されたボルト頭の座
   面、前記ラツクの端面及び前記ボス部の外周面で
   形成される環状溝内に、全体として環状のピスト
   ンを軸方向に遊隙をもつて収容配置し、このピス
   トンの内周面と前記ボス部の外周面との間に弾性
   を有する環状シール部材を配置することにより、
   ピストンをラツクの一端部に可撓的に取付けたこ
   とを特徴とするラツク・ピニオン式ステアリング
   装置。 ２ 前記環状シール部材は、ピストンの内周面に
   形成された環状のシール溝内に装着されてなる特
   許請求の範囲第１項記載のラツク・ピニオン式ス
   テアリング装置。 ３ 前記環状シール部材は、ボス部外周面に接す
   る内側シールリングと、この内側シールリングの
   外側に配置された弾性シールリングとからなる特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のラツク・ピ
   ニオン式ステアリング装置。 ４ 前記環状シール部材は、単一構造のシールリ
   ングからなる特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のラツク・ピニオン式ステアリング装置。