JP2000168577A - ラックピニオン式ステアリング装置におけるラックガイドの製造方法及びそのラックガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置 - Google Patents
ラックピニオン式ステアリング装置におけるラックガイドの製造方法及びそのラックガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置Info
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Abstract
円弧凹面に、隙間を生じさせることなしに、ぴったりと
合わせることができ、しかも、実質的にコストアップを
招来しないラックガイドの製造方法を提供すること。 【解決手段】 ラックピニオン式ステアリング装置1
は、中空部2を有したケーシング3と、ケーシング3に
ボール軸受4及び5を介して回転自在に支持されたステ
アリング軸6と、中空部2に配されて、ステアリング軸
6の軸端に一体的に設けられたピニオン7と、ピニオン
7に噛合うラック歯8が形成されたラックバー9と、ケ
ーシング3の中空部2に配されたラックガイド10と、
ラックガイド10をラックバー9に向かって押圧するコ
イルスプリング11とを具備している。
Description
ステアリング装置におけるラックバーを摺動自在に支持
するラックガイドの製造方法及びそのラックガイドを具
備したラックピニオン式ステアリング装置に関する。
アリング装置は、通常、ケーシングと、このケーシング
に回転自在に支持されたピニオンと、このピニオンに噛
合うラック歯が形成されたラックバーと、ケーシング内
に配されて、ラックバーを摺動自在に支持するラックガ
イドと、このラックガイドをラックバーに向かって押圧
するスプリングとを具備している。
て、ラックガイドのラックバーとの摺動面を、ラックバ
ーと一定の帯状幅の領域内で接触させるように偏心曲率
中心をもって円弧凹面に形成することが米国特許第36
23379号明細書で提案されており、また、ラックガ
イドをラックガイド基体とこのラックガイド基体に固着
された彎曲摺動板片とから形成することが、実公平1−
27495号公報、実公平1−27486号公報及び実
公平1−27984号公報で提案されている。
ング装置において、上記実公平1−27984号公報に
記載のラックガイドの製造方法では、まず、複層材から
なる素板をラックガイド基体の円弧凹面に合致する形状
に打ち抜き加工又は切断して略楕円形又は方形の摺動板
素材を得て、この摺動板素材をラックガイド基体の円弧
凹面に合致する彎曲状に曲げ加工して彎曲摺動板片を得
て、この彎曲摺動板片にバーリング加工等により一体形
成された円筒突起をラックガイド基体の中央に形成され
た貫通円孔に嵌入、嵌合させて、当該彎曲摺動板片をラ
ックガイド基体に固着するようになっている。
では、ラックガイド基体の円弧凹面に単に合致する彎曲
状に曲げ加工された彎曲摺動板片を、ラックガイド基体
に固着しているために、彎曲摺動板片の曲げ加工に対し
て高度な精度が要求され、これが満足されていないと、
相互の固着後に、ラックガイド基体の円弧凹面と彎曲摺
動板片の円弧凸面との間、特に彎曲摺動板片の円弧凸面
の外縁側との間に隙間が生じる虞がある。
は、彎曲摺動板片の微小な撓みにより、彎曲摺動板片と
ラックバーとを特定の位置で相互に接触させることがで
きなくなり、また、ラックバーに横ぶれが生じてピニオ
ンとの間の噛合いにおいて歯打ち等の問題が生じる虞が
ある。一方、隙間を生じさせないように彎曲摺動板片の
曲げ加工精度を上げようとすると、コストアップを招来
することとなる。
であって、その目的とするところは、彎曲摺動板片の外
縁側をラックガイド基体の円弧凹面に、隙間を生じさせ
ることなしに、ぴったりと合わせることができ、しか
も、実質的にコストアップを招来しないラックガイドの
製造方法及びそのラックガイドを具備したラックピニオ
ン式ステアリング装置を提供することにある。
リング装置におけるラックバーを摺動自在に支持するた
めのラックガイドを、ラックガイド基体と彎曲摺動板片
とから製造する本発明の第一の態様の方法は、ラックバ
ーの曲率半径R0の円弧外周面の曲率中心を通る中心線
の両側における角度範囲α°(但し、0°<α°<90
°)内の二部位で夫々ラックバーの曲率中心と同一の曲
率中心を有した曲率半径(R0+t)(但し、0<t)
の円筒面に外接するような二つの円弧凹面であって、夫
々ラックバーの円弧外周面の曲率中心に対して偏心した
曲率中心をもつと共に、曲率半径R1(但し、R0+t
<R1)をもった前記中心線に関して対称な二つの円弧
凹面を有したラックガイド基体を準備すると共に、ラッ
クバーの円弧外周面の曲率中心を通る中心線の両側にお
ける角度範囲β°(但し、0°≦β°≦α°)内の部位
で夫々前記円筒面に外接するような二つの円弧凸面であ
って、夫々ラックバーの円弧外周面の曲率中心に対して
偏心した曲率中心をもつと共に、曲率半径R2(但し、
R1≦R2)をもった前記中心線に関して対称な二つの
円弧凸面を有するようにして彎曲された厚みtの彎曲摺
動板片を準備し、二つの円弧凹面によって規定されるラ
ックガイド基体の凹所に彎曲摺動板片を配し、彎曲摺動
板片の円弧凸面をラックガイド基体の円弧凹面に圧接さ
せるようにしてラックガイド基体に彎曲摺動板片を嵌着
することからなる。
によれば、ラックバーの円弧外周面の曲率中心を通る中
心線の両側における角度範囲β°内の部位で夫々ラック
バーの曲率中心と同一の曲率中心を有した曲率半径(R
0+t)の円筒面に外接するような二つの円弧凸面であ
って、夫々ラックバーの円弧外周面の曲率中心に対して
偏心した曲率中心をもつと共に、曲率半径R2をもつ前
記中心線に関して対称な二つの円弧凸面を有するように
して彎曲された厚みtの彎曲摺動板片を、当該彎曲摺動
板片の円弧凸面をラックガイド基体の円弧凹面に圧接さ
せるようにしてラックガイド基体に嵌着するために、特
に、彎曲摺動板片の円弧凸面の外縁側をラックガイド基
体の円弧凹面に倣って強制的に変形させることができ、
而して、彎曲摺動板片の円弧凸面の外縁側をラックガイ
ド基体の円弧凹面に、隙間を生じさせることなしに、ぴ
ったりと合わせることができる。
属、好ましくは、鉄系の焼結金属又はガラス繊維若しく
は炭素繊維等の補強充填材入り合成樹脂から好ましくは
一体形成される。
からなる素板を打ち抜き加工又は切断して略楕円形又は
方形の摺動板素材を得て、この摺動板素材を上記のよう
に彎曲状に曲げ加工して形成する。複層材料としては、
薄鋼板と、この薄鋼板上に一体被着形成された多孔質焼
結金属層と、この多孔質焼結金属層に含浸され且つ一部
が多孔質焼結金属層上に薄層として形成された合成樹脂
層とからなる前記の公報に記載のようなものを好ましい
例として挙げることができ、多孔質焼結金属層に含浸さ
れる合成樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂、ポリアセタール樹脂又はこれに潤滑油剤を
含有させた含油ポリアセタール樹脂等の自己潤滑性、耐
摩耗性を有する合成樹脂を使用し得る。
の角度としては、好ましくは、60°から30°のいず
れかであり、より好ましくは、45°から30°のいず
れかであり、円弧凸面が円筒面に外接するような二部位
の角度としては、60°から0°のいずれかであり、好
ましくは、30°から10°のいずれかである。
の角度が、60°を越えると、摺動抵抗が増大したり、
摩耗が大きくなったりし、30°よりも小さければ、ラ
ックバーが横ぶれしたりする虞があり、また、円弧凸面
が円筒面に外接するような二部位の角度は、上記の円弧
凹面が円筒面に外接する二部位の角度との関連で決定さ
れ得、例えば円弧凹面の外接二部位が45°から30°
のいずれかから選択される場合は、30°以下10°以
上のいずれかから選択されることが好ましい。
する方法では、第一から第三の態様のいずれかのラック
ガイドを製造する方法において、曲率半径R1と曲率半
径R2とが等しいラックガイド基体と彎曲摺動板片とを
準備する。
する方法は、第一から第四のいずれかの態様のラックガ
イドを製造する方法において、円弧凹面によって規定さ
れる凹所の中央に貫通円孔を有したラックガイド基体を
準備する一方、円弧凸面側において突出する円筒突起部
を中央に有した彎曲摺動板片を準備し、ラックガイド基
体の貫通円孔に彎曲摺動板片の円筒突起を嵌入して、ラ
ックガイド基体に彎曲摺動板片を嵌着することからな
る。
によれば、接着剤等を用いることなしに、ラックガイド
基体に彎曲摺動板片をしっかりと固着することができ
る。
する方法は、第四又は第五の態様のラックガイドを製造
する方法において、先端閉塞部が一体的に形成された有
底の円筒突起部を有した彎曲摺動板片を準備することか
らなる。
材の上記曲げ加工と共に、絞り成形を摺動板素材に加え
て、一体形成するとよい。
置は、ケーシングと、このケーシングに回転自在に支持
されたピニオンと、このピニオンに噛合うラック歯が形
成されたラックバーと、ケーシング内に配された上記の
ラックガイドと、このラックガイドをラックバーに向か
って押圧するスプリングとを具備しており、ここにおい
て、ラックガイドは、ラック歯が形成されたラックバー
の面に対向する裏面側でラックバーの曲率半径R0の円
弧外周面に摺動自在に当接してラックバーを摺動自在に
支持している。
を、図を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明は
これら実施の形態に何等限定されないのである。
オン式ステアリング装置1は、中空部2を有したケーシ
ング3と、ケーシング3にボール軸受4及び5を介して
回転自在に支持されたステアリング軸6と、中空部2に
配されて、ステアリング軸6の軸端に一体的に設けられ
たピニオン7と、ピニオン7に噛合うラック歯8が形成
されたラックバー9と、ケーシング3の中空部2に配さ
れたラックガイド10と、ラックガイド10をラックバ
ー9に向かって押圧するコイルスプリング11とを具備
している。
ステアリング軸6の軸心に対して直角な方向においてケ
ーシング3を貫通して、当該直角な方向に移動自在に配
されたラックバー9は、ラック歯8が形成された面に対
向する裏面側に曲率半径R0の円弧外周面16を有して
いる。
ガイド10は、凹所21及び凹所21に連通して形成さ
れた貫通円孔22を有するラックガイド基体23と、先
端閉塞部24が一体的に形成された有底の円筒突起部2
5を有しており、当該円筒突起部25が貫通円孔22に
嵌着されて、ラックガイド基体23に固着された彎曲摺
動板片26とを具備しており、ラックガイド基体23の
円筒状の外周面27でケーシング3の円筒部15の内面
28に摺動自在に接しており、彎曲摺動板片26の円弧
凹面29及び30でラックバー9の円弧外周面16に後
述するように部分的に摺動自在に接してラックバー9を
摺動自在に支持している。
は、凹所21において、一端がラックガイド基体23に
当接し、他端がケーシング3の蓋部材31に当接して、
ラックガイド基体23を介して彎曲摺動板片26をラッ
クバー9に向かって押圧している。
けるラックガイド10は、ステアリング軸6の回転にお
いて、ラック歯8のピニオン7への噛合いを確保して、
しかも、当該噛合いによるステアリング軸6の軸心に対
して直角な方向のラックバー9の移動を案内するように
なっている。
て製造される。すなわち、まず、図4に示すような、二
つの円弧凹面41及び42を有すると共に、凹所21
と、凹所21に連通した貫通円孔22を有したラックガ
イド基体23を一体形成により形成する。
に、ラックバー9の曲率半径R0の円弧外周面16の曲
率中心O1を通る中央の中心線43の一方側の角度範囲
α°(但し、0°<α°<90°)内の部位、本例で
は、α1°=40°の部位45で、曲率中心O1を有し
曲率半径(R0+t)(但し、0<tであって、tは、
彎曲摺動板片26の厚み)の円筒面46に外接し、曲率
中心O1に対して偏心した曲率中心O2をもつと共に、
曲率半径R1(但し、R0+t<R1)の円弧面からな
り、一方、円弧凹面42は、同じく図4に示すように、
ラックバー9の曲率半径R0の円弧外周面16の曲率中
心O1を通る中央の中心線43の他方側の角度範囲α°
内の部位、本例では、α1°=40°の部位47で、円
筒面46に外接し、曲率中心O1に対して偏心した曲率
中心O3をもつと共に、曲率半径R1の円弧面からな
る。以上の二つの円弧凹面41及び42は、中心線43
に関して対称に形成されている。
51と、薄鋼板51上に一体被着形成された多孔質焼結
金属層52と、多孔質焼結金属層52に含浸され且つ一
部が多孔質焼結金属層52上に薄層として形成された合
成樹脂層53とからなる複層材料からなる厚みtの素板
54を準備し、素板54から打ち抜き加工により、図7
に示すような略楕円形の摺動板素材55を形成する。
成樹脂層53が円弧凹面29及び30側となるようにし
て、プレス加工と絞り加工とを施して、図8に示すよう
な、円弧凹面29及び30並びに円弧凸面63及び64
を有し、円弧凸面63及び64側において突出すると共
に、先端閉塞部24が一体的に形成された有底の円筒突
起部25を中央に有した厚みtの彎曲摺動板片26を形
成する。
に、ラックバー9の円弧外周面16の曲率中心O1を通
る中心線43の一方側における角度範囲β°(但し、0
°≦β°≦α°)内の部位、本例ではβ1°=30°の
部位71で、曲率中心O1を有し曲率半径(R0+t)
の円筒面46に外接し、曲率中心O1に対して偏心した
曲率中心O4をもつと共に、曲率半径R2(但し、R1
≦R2)、本例では曲率半径R1の円弧凸面であり、一
方、円弧凸面64は、同じく図8に示すように、ラック
バー9の円弧外周面16の曲率中心O1を通る中心線4
3の他方側における角度範囲β°内の部位、本例ではβ
1°=30°の部位72で、円筒面46に外接し、曲率
中心O1に対して偏心した曲率中心O5をもつと共に、
曲率半径R2(但し、R1≦R2)、本例では曲率半径
R1の円弧凸面である。以上の円弧凸面63及び64
は、中心線43に関して対称に形成されている。
を、前記のように形成されたラックガイド基体23の円
弧凹面41及び42によって規定される凹所75に配し
て、次に、外周面に円弧凹面41及び42の形状と相補
的な形状を有したプレス金型(図示せず)の当該外周面
を彎曲摺動板片26の円弧凹面29及び30に押し付
け、更に、当該プレス金型により、彎曲摺動板片26を
ラックガイド基体23に向けて押圧して、ラックガイド
基体23の貫通円孔22に彎曲摺動板片26の円筒突起
25を嵌入させると共に、彎曲摺動板片26の円弧凸面
63及び64をラックガイド基体23の円弧凹面41及
び42に圧接させて、彎曲摺動板片26を円弧凹面41
及び42に倣うように更に湾曲させ、而して、図9に示
すように、ラックガイド基体23に彎曲摺動板片26を
嵌着する。
動板片26が円弧凹面41及び42に倣うように湾曲さ
れているために、ラックバー9の円弧外周面16と彎曲
摺動板片26の円弧凹面29及び30との当接位置が実
質的に部位45及び47に相当する部位81及び82と
なる。すなわち、円弧凹面29及び30上において、ラ
ックバー9の円弧外周面16の曲率中心O1を通る中心
線43の両側における角度α1°=40°の部位81及
び82となり、したがって、ラックバー9は、部位81
及び82において線的に又は部位81及び82を含む部
位81及び82の近傍において狭帯状的に彎曲摺動板片
26に接触する結果、ラックバー9と彎曲摺動板片26
との摺動摩擦抵抗は大幅に低減されることになる。
の図8の彎曲摺動板片26を、図4のラックガイド基体
23に、単に貫通円孔22に円筒突起25を嵌入させた
状態で、重ね合わせると、図10に示すように、彎曲摺
動板片26は、その円弧凸面63及び64における外周
縁側で、ラックガイド基体23に部分的に重なる、換言
すれば、彎曲摺動板片26は、その円弧凸面63及び6
4における外周縁側で、ラックガイド基体23に食い込
むことになるが、この部分的な重なり又は食い込みが、
ラックガイド基体23への嵌着における円弧凹面41及
び42への倣い湾曲で解消されるようになっているため
に、彎曲摺動板片26の外周縁側の円弧凸面63及び6
4とラックガイド基体23の円弧凹面41及び42と
は、隙間が生じないように、相互にぴったりと密接され
ることになる。
により略楕円形の摺動板素材55を形成したが、素板5
4を矩形状又は短冊状に打ち抜き加工して又は切断し
て、矩形状又は短冊状の摺動板素材を形成し、これを前
記と同様に曲げ加工及び絞り成形して彎曲摺動板片を形
成し、この矩形状又は短冊状の彎曲摺動板片85又は8
6を図11及び図12に示すようにラックガイド基体2
3に嵌着してもよい。
記載のような立壁をラックガイド基体23の円弧凹面4
1及び42に形成して、この立壁に囲まれるようにして
彎曲摺動板片26等をラックガイド基体23に嵌着して
もよい。
をラックガイド基体の円弧凹面に、隙間を生じさせるこ
となしに、ぴったりと合わせることができ、しかも、実
質的にコストアップを招来しないラックガイドの製造方
法及びそのラックガイドを具備したラックピニオン式ス
テアリング装置を提供することができる。
好ましい実施の態様の一例の断面図である。
に用いられているラックガイドの平面図である。
面図である。
に用いられているラックガイドの製造方法におけるラッ
クガイド基体の断面図である。
に用いられているラックガイドの製造方法における彎曲
摺動板片の素板の斜視図である。
に用いられているラックガイドの製造方法における彎曲
摺動板片の摺動板素材の平面図である。
に用いられているラックガイドの製造方法における彎曲
摺動板片の断面図である。
に用いられているラックガイドの拡大断面図である。
ある。
置に用いることができる彎曲摺動板片の他の例の説明図
である。
置に用いることができる彎曲摺動板片の更に他の例の説
明図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 ラックピニオン式ステアリング装置にお
けるラックバーを摺動自在に支持するためのラックガイ
ドを製造する方法であって、ラックバーの曲率半径R0
の円弧外周面の曲率中心を通る中心線の両側における角
度範囲α°(但し、0°<α°<90°)内の二部位で
夫々ラックバーの曲率中心と同一の曲率中心を有した曲
率半径(R0+t)(但し、0<t)の円筒面に外接す
るような二つの円弧凹面であって、夫々ラックバーの円
弧外周面の曲率中心に対して偏心した曲率中心をもつと
共に、曲率半径R1(但し、R0+t<R1)をもった
前記中心線に関して対称な二つの円弧凹面を有したラッ
クガイド基体を準備すると共に、ラックバーの円弧外周
面の曲率中心を通る中心線の両側における角度範囲β°
(但し、0°≦β°≦α°)内の部位で夫々前記円筒面
に外接するような二つの円弧凸面であって、夫々ラック
バーの円弧外周面の曲率中心に対して偏心した曲率中心
をもつと共に、曲率半径R2(但し、R1≦R2)をも
った前記中心線に関して対称な二つの円弧凸面を有する
ようにして彎曲された厚みtの彎曲摺動板片を準備し、
二つの円弧凹面によって規定されるラックガイド基体の
凹所に彎曲摺動板片を配し、彎曲摺動板片の円弧凸面を
ラックガイド基体の円弧凹面に圧接させるようにしてラ
ックガイド基体に彎曲摺動板片を嵌着し、ラックガイド
基体と彎曲摺動板片とからラックガイドを製造する方
法。 - 【請求項2】 角度範囲α°が60°から30°又は4
5°から30°である請求項1に記載のラックガイドを
製造する方法。 - 【請求項3】 角度範囲β°が60°から0°又は30
°から10°である請求項1又は2に記載のラックガイ
ドを製造する方法。 - 【請求項4】 曲率半径R1と曲率半径R2とが等しい
ラックガイド基体と彎曲摺動板片とを準備する請求項1
から3のいずれか一項に記載のラックガイドを製造する
方法。 - 【請求項5】 円弧凹面によって規定される凹所の中央
に貫通円孔を有したラックガイド基体を準備する一方、
円弧凸面側において突出する円筒突起部を中央に有した
彎曲摺動板片を準備し、ラックガイド基体の貫通円孔に
彎曲摺動板片の円筒突起を嵌入して、ラックガイド基体
に彎曲摺動板片を嵌着する請求項1から4のいずれか一
項に記載のラックガイドを製造する方法。 - 【請求項6】 先端閉塞部が一体的に形成された有底の
円筒突起部を有した彎曲摺動板片を準備する請求項5に
記載のラックガイドを製造する方法。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれか一項に記載の
ラックガイドを製造する方法に用いるためのラックガイ
ド基体又は摺動板片。 - 【請求項8】 請求項1から6のいずれか一項に記載の
ラックガイドを製造する方法によって製造されたラック
ガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置。 - 【請求項9】 請求項1から6のいずれか一項に記載の
ラックガイドを製造する方法、請求項7に記載のラック
ガイド基体若しくは摺動板片又は請求項8に記載のラッ
クピニオン式ステアリング装置において、ラックピニオ
ン式ステアリング装置は、ケーシングと、このケーシン
グに回転自在に支持されたピニオンと、このピニオンに
噛合うラック歯が形成されたラックバーと、ケーシング
内に配されたラックガイドと、このラックガイドをラッ
クバーに向かって押圧するスプリングとを具備してお
り、ラックガイドは、ラック歯が形成されたラックバー
の面に対向する裏面側でラックバーの曲率半径R0の円
弧外周面に摺動自在に当接してラックバーを摺動自在に
支持している。
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---|---|---|---|
JP35239198A JP4457419B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ラックピニオン式ステアリング装置におけるラックガイドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35239198A JP4457419B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ラックピニオン式ステアリング装置におけるラックガイドの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000168577A true JP2000168577A (ja) | 2000-06-20 |
JP4457419B2 JP4457419B2 (ja) | 2010-04-28 |
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ID=18423760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35239198A Expired - Lifetime JP4457419B2 (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ラックピニオン式ステアリング装置におけるラックガイドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4457419B2 (ja) |
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