JPH0780107B2 - ピストン装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピストン（被装着体）を、比較的長尺なラッ
ク軸の中間に簡易かつ迅速に装着でき、しかも、そのラ
ック軸を傷つけないようにできるピストン装着装置に関
する。

〔従来の技術及びその課題〕

そのラックピニオン式のパワーステアリング装置におい
てのラック軸Ｒの中心に、パワーステアリング用のピス
トンＰ（被装着体）を取り付ける作業が存在したが、こ
の作業内のピストンＰ挿入は、入手にて行っており、所
定位置に移送後に、カシメ加工にて固着していた。

そのピストンＰを、長尺なラック軸Ｒの中間箇所に、移
送する際に、まず、比較的厚みのあるピストンＰの滑り
移動作業中に、ラック軸Ｒの外表面にスリ傷を発生させ
ないことが必要であるし、迅速に移送することも要求さ
れる。

そのラック軸Ｒは、その製造方法によって左右端の凹部
RhのセンターO₁位置と、外表面のセンターO₂位置との間
に、加工方法や加工上の誤差等によるズレを生じること
があった（第10図参照）。その各々のセンター位置の偏
心量（ズレ）ｅは実際には数ミクロン乃至数十ミクロン
の誤差である。

また、ピストンＰの内径と、ラック軸Ｒの外径との公差
は、約数ミクロン程度であり、これだけの誤差があり、
メッキ等が付着されていれば、良好に挿通させることが
できる。しかるに、そのラック軸Ｒの端部においては、
自動化するにしても、センター位置ズレのため、そのピ
ストンＰ挿入の際に、ラック軸Ｒの表面にスリ傷等が発
生する欠点があった。これが自動的に装着できるものが
存在しなかった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで発明者は、前記問題点等を解決すべく鋭意，研究
を重ねた結果、本発明を、連結円筒部の一端をパワース
テアリング用のラック軸端に連結する，該ラック軸端外
径と略等しい内径を有する案内筒体とし，他端を前記ラ
ック軸を固定させる固定部に連結する側とし、内部には
外径に対して偏心可能で、且つ長手方向に弾発力に抗し
て摺動可能とした連結摺動体を設けた，パワーステアリ
ング用のピストンを遊挿する連結具と、該連結具を適宜
挟持させる挟持部と前記固定部と前記ピストンを押し出
すピストン押圧部とからなり、該ピストン押出部として
は水平移動手段の往復動にてピストンを所定長さ移動さ
せる，前記連結具を外挿する押出管とし、前記固定部と
連結具とラック軸とが直列状態に連結後に、前記押出管
にて前記ピストンがラック軸の中間箇所に移動され装着
されてなるピストン装着装置としたことにより、ピスト
ンを、比較的長尺なラック軸の中間に簡易かつ迅速に装
着でき、しかも、そのラック軸を傷つけないようにで
き、前記の課題を解決したものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第13図に基づいて説
明する。

本発明は、第１図等に示すように、主に連結具A,挟持部
B,ピストン取付部Ｃよりなり、そのピストン取付部Ｃ
は、固定部C₁及びピストン押出部C₂よりなる。ラック軸
Ｒは、連結具Ａによってピストン取付部Ｃに連結される
ものである。また、連結具Ａは挟持部Ｂによって挟持又
は開放がなされる。

その連結具Ａについて詳述すると、まず、第４図等に示
すように、中空状の連結円筒部１の内面側に内径が狭く
なる摺動内面1aが形成されており、該摺動内面1aの両端
に、内径が急激に拡大する，段部1b,1bが形成されてい
る。連結円筒部１の一端（第４図において手前側，第７
図乃至第９図において右側）には、肉厚が僅かな（約0.
2mm程度）案内筒体1cが一体又は別体にて設けられてい
る。具体的には、連結円筒部１の一端の外周側面の肉厚
が僅かに薄く形成され、該箇所に、別部材の案内筒体1c
が挿入固着されている。

その連結円筒部１の内部には、摺動自在の連結摺動体２
が内装されている。連結摺動体２は、前記摺動内面1aの
内径よりは少し小径で、この長手方向の長さよりも大き
く形成された連結軸2aの両端に、該連結軸2aの直径より
も大径の，前部連結膨出部2bと後部連結膨出部2cが固着
されている。その前部連結膨出部2bと後部連結膨出部2c
とは、共に先端側が裁頭円錐状をなしており、その連結
軸2aが前記連結円筒部１の摺動内面1aを摺動するもので
ある。そして、連結摺動体２が、連結円筒部１内を摺動
するときには、前部連結膨出部2bと後部連結膨出部2cと
が段部1b,1bに適宜に当接し、一定の範囲のみ摺動する
構成となっている。その前部連結膨出部2bと，段部1bと
の間で、且つ連結軸2a上に、圧縮コイルスプリング３が
介在され、その前部連結膨出部2bの先端が、前記案内筒
体1cの先端よりは、所定距離ｓだけ突出するように形成
されている。特に、その連結摺動体２の連結軸2aの直径
が、連結円筒部１の摺動内面1aの内径よりは、少し小径
となっているために、第４図，第７図，第８図の状態で
は、前部連結膨出部2bが、第９図に示すように、偏心可
能に構成されている。

挟持部Ｂは、第５図，第６図に示すように、前記連結具
Ａの外周両側面から挟持するチャック4,4が油，空圧等
の作動手段５によって開閉する構成となっている。具体
的には、Ｖ字状の挟持面4a,4aを有するチャック4,4が左
右対称的に配置され、その左右方向（連結具Ａの軸方向
に直交する左右方向）に移動するものである。

ピストン取付部Ｃは、前述したように固定部C₁及びピス
トン押出部C₂よりなり、第11図，第12図に示すように、
その固定部C₁では固定用シリンダー６が、垂直板７に固
着されている。固定用シリンダ６の摺動ロッド6aには、
連結用膨出部6bが設けられている。該連結用膨出部6bの
先端側に面取りされ、該先端が、前記連結円筒部１の後
部に同一軸心にて挿入連結される。

ピストン押出部C₂は、移動用ベース９の上側部にに横設
した貫孔に、押出管８の一端が嵌入されている。該押出
管８の内径は、ラック軸Ｒの外径よりも大きな内径とな
っており、ラック軸Ｒが容易に遊挿自在の構成となって
いる。その移動用ベース９は、油圧又は空圧等の水平移
動手段2hの摺動ロッドh₂によって適宜Ｘ方向に移動す
る。具体的には、非作動時においては、ピストン押出部
C₂の押出管８の内径内に、前記固定用シリンダ６の摺動
ロッド6aが遊挿した状態で、且つ固定部C₁に対してピス
トン押出部C₂が近接している。そして、作動時において
は水平移動手段2hの摺動ロッドh₂によって、ピストン押
出部C₂は固定部C₁に対して水平方向（第１図，第13図の
Ｘ方向）の右側（往路）又は左側（復路）に移動するよ
うに構成されている。

Ｄは主枠であって、第１図，第５図，第６図に示すよう
に、主台10の両側に側板11,11が設けられ、該対向する
両側板11,11間の上端の天板12箇所に、前記挟持部Ｂが
装着されている。また、主台10上にはピストン取付部Ｃ
の固定部C₁の垂直板７の下端が固着されている。

その挟持部Ｂのチャック4,4にて、前記連結具Ａは、常
時、固定用シリンダ６の摺動ロッド6aのセンターの高さ
位置と同じ高さの位置に配置されている（第３図，第７
図，第８図参照）。

主枠Ｄの主台10は、第３図，第５図に示すように、台座
ｂ上を油圧又は空圧等の横移動手段1hの摺動ロッドh₁に
よってＸ方向に移動することができる。この移動は、連
結具Ａの先端と、ラック軸Ｒ端とを連結するためであ
る。その主台10の下面には摺動片10aが、台座ｂの上に
は、摺動片10aが摺動可能な蟻状溝b₁が設けられてい
る。

その台座ｂはベースａ上に配置されており、その台座ｂ
上に連結具A,挟持部B,ピストン取付部Ｃがまとめて配置
されている（第１図，第３図参照）。

Ｅはピストン供給部であって、第１図に示すように、ピ
ストン供給フレームの溝内を重力垂下させる。該ピスト
ン供給フレームの下端には、ピストングリップ等が設け
られ、このグリップが適宜開閉してピストンＰを供給す
るものである。この装置は周知の供給装置とすることも
ある。

なお、ラック軸Ｒは、殆どの部分がシャフト部で、その
長手方向中間にラック部Raが形成されている。13はラッ
ク軸ＲのＴ型支持杆であって、ベースａ上に垂設され、
特に、ピストン取付部Ｃのピストン押出部C₂がラック軸
Ｒを摺動する際には、適宜下降するように構成されてい
る。

〔作用〕

まず、挟持部Ｂのチャック4,4にて連結具Ａを挟持し、
ピストン取付部Ｃの連結用膨出部6bの軸心の高さに合わ
せ、ピストン供給部ＥよりピストンＰを所定位置にセッ
トする（第７図参照）。次に、固定用シリンダー６を作
動させて摺動ロッド6aを、第７図において右方向に摺動
して連結用膨出部6b端を、前記連結具Ａの後端（第７図
において左側端）に当接させ、且つその保持状態にある
ピストンＰの貫孔内に連結用膨出部6bを挿通させる（第
８図参照）。

次に、この状態を維持しつつ主枠Ｄを、第１図，第３図
において右方向（ラック軸Ｒがある方向）に、横移動手
段1hの摺動ロッドh₁の進出にて移動させ、連結具Ａの前
端（案内筒体1cが成形されている側）を、ラック軸Ｒの
端部に連結する（第９図参照）。この連結状態を詳述す
ると、まず、ラック軸Ｒの外径のセンターO₂と、端部の
ネジ穴を有するテーパー状の凹部RhのセンターO₁が、例
え、偏心量ｅがあったとしても、その前部連結膨出部2b
が押圧されつつ、テーパー孔状の凹部Rhに入り、且つ案
内筒体1cにラック軸Ｒの端部が挿入されたときには、そ
の前部連結膨出部2bが偏心量ｅずれて、その案内筒体1c
とラック軸Ｒの外径とが一致した連結ができる。このと
き、連結摺動体２は第９図において左方向に移動し、こ
れによって、連結具Ａの後端（案内筒体1cが成形されて
いない側）の後部連結膨出部2cと、連結用膨出部6bとが
連結される。

以上のように、連結具Ａと連結用膨出部6bとラック軸Ｒ
とが、第９図の状態のように、３つが連結状態となった
ときに、連結具Ａを、挟持部Ｂより開放する。次いで、
ピストン押出部C₂を、水平移動手段2hの摺動ロッドh₂を
第13図の右方向に進出させて、ラック軸Ｒのある側に移
動させ、その押出管８の先端で、ピストンＰを押圧し、
連結用膨出部6bより連結円筒部１を通過させて、ラック
軸ＲのピストンＰの装着箇所（溝部Rd）に移送を完了さ
せる（第13図右側端参照）。

〔発明の効果〕

本発明においては、連結円筒部１の一端をパワーステア
リング用のラック軸Ｒ端に連結する，該ラック軸Ｒ端外
径と略等しい内径を有する案内筒体1cとし，他端を前記
ラック軸Ｒを固定させる固定部C₁に連結する側とし、内
部には外径に対して偏心可能で、且つ長手方向に弾発力
に抗して摺動可能とした連結摺動体２を設けた，パワー
ステアリング用のピストンＰを遊挿する連結具Ａと、該
連結具Ａを適宜挟持させる挟持部Ｂと前記固定部C₁と前
記ピストンＰを押し出すピストン押圧部C₂とからなり、
該ピストン押出部C₂としては水平移動手段2hの往復動に
てピストンＰを所定長さ移動させる，前記連結具Ａを外
挿する押出管８とし、前記固定部C₁と連結具Ａとラック
軸Ｒとが直列状態に連結後に、前記押出管８にて前記ピ
ストンＰがラック軸Ｒの中間箇所に移動され装着されて
なるピストン装着装置としたことにより、まず第１に極
めて迅速にピストンＰをラック軸Ｒに装着でき、省力化
を実現できるし、第２にピストン装着時においてラック
軸Ｒに傷を付けることを防止できる等の効果を奏する。

これらの効果について詳述すると、本発明においては、
連結具A,挟持部Ｂ及びピストン取付部Ｃよりなり、固定
部C₁でピストンＰを遊挿させた後には、連結用膨出部6b
が固定用シリンダー６にて連結具Ａの連結円筒部１の一
端に当接が行われ、この状態を維持しつつ、連結具Ａの
他端がラック軸Ｒに当接され、連結具Ａにて固定部C₁と
ラック軸Ｒとの連結を完了すると挟持部Ｂより連結具Ａ
が開放され、ピストン押出部C₂が固定部C₁より水平方向
に移動し、そのピストン押出部C₂端にて，ピストンＰを
連結具Ａの連結円筒部１の外周側面を通過してラック軸
ＲにピストンＰを移送できるものである。

これらの作業は、ピストン供給装置を設けることで、一
切人手を使わずに、ピストンＰをラック軸Ｒの中間ま
で、迅速に移動させることができる効果がある。即ち、
これら動作は一定の規則的な作動であるため、迅速に作
業を完了することができるし、作業員も不要であるため
省力化を実現することができるし、安全性を確保できる
利点もある。

また、実際には、ピストンＰの荷重（荷重）にて、且つ
方向を一定としつつ、ラック軸Ｒ上を単に摺動させて
も、そのラック軸Ｒの外周面には何等のスリ傷は発生し
ないのが通常であるが、人手によって行うと、そのピス
トンＰを往々にして僅かに傾けつつ、長尺なラック軸Ｒ
に無理に挿入することもあり、これだけでスリ傷がつく
欠点があった。しかるに、本発明のように機械化によ
り、その欠点は確実に解消できる。

次に、そのラック軸Ｒは、その製造方法によって左右端
の凹部RhのセンターO₁位置と、外表面のセンターO₂位置
との間に、加工方法や加工上の誤差等によるズレを生じ
ることがあった（第10図参照）。その各々のセンター位
置のズレは実際には数ミクロン乃至数十ミクロンの誤差
である。この程度の誤差は、実際のラックピニオン式パ
ワーステアリング装置として車両に装着しても、何等の
影響を及ぼすものではない。

ところで、ピストンＰの内径と、ラック軸Ｒとの公差
は、約数ミクロン程度であり、これだけの公差で、メッ
キ等が付着されていれば、良好に挿通させることができ
る。そのラック軸Ｒの端部においては、僅かではある
が、センター位置ズレのため、そのピストンＰ挿入の際
に、自動化しても、ラック軸Ｒの表面にスリ傷等を発生
の恐れがあった。

しかるに、本発明では、連結具Ａには、内部には外径に
対して偏心可能で、且つ長手方向に弾発力に抗して摺動
可能とした連結摺動体２を設け、連結円筒部１の一端を
パワーステアリング用のラック軸Ｒ端に連結する，該ラ
ック軸Ｒ端外径と略等しい内径を有する案内筒体1cとし
ているため、ラック軸Ｒの外表面のセンターO₂位置（偏
心していない）と、偏心したラック軸Ｒの凹部RHのセン
ターO₁位置とが存在しても、常に、その案内筒体1cの外
表面センターと、ラック軸Ｒの外表面のセンターO₂とは
連結されて一致し、案内筒体1c外周面とラック軸Ｒの外
周面とが同一状態となり、さらに、その偏心したラック
軸Ｒの凹部RhのセンターO₁位置には、案内筒体1cを端部
に設けた連結具Ａ内に外径に対して偏心可能で、且つ長
手方向に弾発力に抗して摺動可能と連結摺動体２が偏心
作用をなして該連結摺動体２とラック軸Ｒの凹部Rhのセ
ンターO₁位置とが連結される。即ち、外径的には連結具
Ａとラック軸Ｒとは同一軸心をなし、例え、そのラック
軸Ｒの凹部RhのセンターO₁位置が偏心していても、該偏
心量に応じて連結具Ａ内部の連結摺動体２が追随するこ
とができるものである。

このように、凹部RhのセンターO₁位置が偏心していて
も、外径的には軸心の取付ができ、ピストンＰを連結具
Ａからラック軸Ｒに移送する際にも、ラック軸Ｒの表面
に傷をつけないでできる効果がある。このように傷を付
けないことで、ラック軸Ｒをパワーステアリング装置に
用いた場合に、油圧室を形成するシールとラック軸Ｒの
表面との間の油漏れの発生を防止できる利点がある。

さらに、前記連結具Ａの内部に、連結摺動体２を設け
て、該両端が、前記ラック軸Ｒと固定部C₁とに連結可能
としたので、連結具Ａの表面側の固着のみならず、内部
側の固着も可能となり、その連結具Ａと固定部C₁とラッ
ク軸Ｒとの連結強度も増加し、万が一にも連結具Ａに何
等の外力が作用したとしても、連結具Ａが外れないよう
な安定した連結強度を有し、極めてスムーズに移送可能
なピストン装着装置を提供できる。

以上のように、自動化したことで、そのピストンＰの移
送作業，ひいてはラック軸Ｒを安価に提供できると共
に、ラック軸Ｒの製品価値を上げることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、その第１図
は本発明の全体を示す略示図、第２図はピストン及びラ
ック軸の斜視図、第３図は本発明の要部側面図、第４図
は連結具の一部切除した斜視図、第５図は主枠個所の斜
視図、第６図は主枠個所の正面図、第７図乃至第９図は
ピストン移送する状態を示す断面図、第10図は第９図Ｘ
−Ｘ矢視断面図、第11図はピストン取付部の断面図、第
12図はピストン取付部の斜視図、第13図は本発明のピス
トン取付部にてピストンをラック軸上に移送する状態を
示す断面図である。 Ｐ……ピストン、Ｒ……ラック軸、 Ａ……連結具、Ｂ……挟持部、 Ｃ……ピストン取付部、C₁……固定部、 C₂……ピストン押出部、１……連結円筒部、 1c……案内筒体、1c……案内筒体、 ２……連結摺動体、８……押出管、 2h……水平移動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連結円筒部の一端をパワーステアリング用
   のラック軸端に連結する，該ラック軸端外径と略等しい
   内径を有する案内筒体とし，他端を前記ラック軸を固定
   させる固定部に連結する側とし、内部には外径に対して
   偏心可能で、且つ長手方向に弾発力に抗して摺動可能と
   した連結摺動体を設けた，パワーステアリング用のピス
   トンを遊挿する連結具と、該連結具を適宜挟持させる挟
   持部と前記固定部と前記ピストンを押し出すピストン押
   圧部とからなり、該ピストン押出部としては水平移動手
   段の往復動にてピストンを所定長さ移動させる，前記連
   結具を外挿する押出管とし、前記固定部と連結具とラッ
   ク軸とが直列状態に連結後に、前記押出管にて前記ピス
   トンがラック軸の中間箇所に移動され装着されてなるこ
   とを特徴とするピストン装着装置。