JP2002037089A - 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Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/123—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/26—Racks
- F16H55/28—Special devices for taking up backlash
- F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes
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- Transmission Devices (AREA)
Abstract
音を吸収することができ、異音としてドライバーに伝わ
ることを抑制することができるラックピニオン式ステア
リング装置を提供する。 【解決手段】 合成樹脂製のリング11を設けて、ラッ
ク6aとピニオン5aとの歯打ち音がヨークプラグ9に
伝播するのを防止する。
Description
に用いられるラックピニオン式ステアリング装置に関す
る。
リング装置を示す要部断面図である。図4に示すよう
に、従来のラックピニオン式ステアリング装置は、軸受
51,52によってハウジング50に対して回転自在に
支持され、先端部にピニオン53aが形成されたピニオ
ン軸53と、そのピニオン軸53に直交する方向に支持
され、ピニオン53aと噛み合うラック54aが形成さ
れたラック軸54とを備えている。ピニオン軸53は図
示を省略したステアリングホイールに連結されており、
ラック軸54は操舵輪(図示せず)に連結されている。
また、ラック軸54のラック54aの背面側は、同図に
示すように、円弧状に形成されている。
る筒状のサポートヨーク収容孔50aが設けられてい
る。このサポートヨーク収容孔50aの内部には、上記
ラック軸54に直接的に摺動接触する摺接部材56を介
在して、そのラック軸54を支持するサポートヨーク5
5、そのサポートヨーク55の背面側に配置され、当該
サポートヨーク収容孔50aを塞ぐヨークプラグ57、
及びサポートヨーク55とヨークプラグ57との間に圧
縮された状態で配置されたスプリング58が収容されて
いる。
ポートヨーク55に作用する荷重を受け止めるために、
金属又は合成樹脂により構成されたものであり、図に示
すようにサポートヨーク55に設けられた凹部に装着さ
れている。上記ヨークプラグ57は、サポートヨーク収
容孔50aの端部に螺着され、ロックナット59によっ
て所定の位置に固定されている。また、サポートヨーク
55はスプリング58によりラック軸54に押し付けら
れ、ラック54aとピニオン53aとの間に予圧を付加
している。
ような従来のラックピニオン式ステアリング装置では、
操舵輪からラック軸54に伝わる振動や衝撃荷重によ
り、ラック軸54のラック54aとピニオン軸53のピ
ニオン53aとがガタついて、いわゆる歯打ち音を生じ
ることがあった。特に、中央から両端部に向かってギヤ
比が低くなるよう変化させたVGR(Variable Gear Ra
tio)ラックをラック軸54に適用したタイプでは、ラ
ック軸54からサポートヨーク55に高荷重が伝わるこ
とがあるので、摺接部材56を金属により構成する必要
があった。このため、上記サポートヨーク収容孔50a
内では、接触部分が実質的に全て金属により構成され
て、前記の歯打ち音がラック軸54から摺接部材56、
サポートヨーク55、及びヨークプラグ57を順次伝播
して、ハウジング50から外部に伝わった。その結果、
この従来のラックピニオン式ステアリング装置では、上
記歯打ち音が異音としてドライバーに伝わり、ドライバ
ーに不快感を与えてしまうという問題点があった。
は、ラックとピニオンとのガタつきによる歯打ち音を吸
収することができ、異音としてドライバーに伝わること
を抑制することができるラックピニオン式ステアリング
装置を提供することを目的とする。
対して回転自在に支持され、先端にピニオンが設けられ
たピニオン軸と、前記ピニオンと噛み合うラックを側面
に設けたラック軸とを有するラックピニオン式ステアリ
ング装置であって、前記ハウジングに形成されたサポー
トヨーク収容孔に摺動自在に収容され、前記ラック軸に
摺接するメタルシートを介在して、そのラック軸をラッ
クの背面側で支持するサポートヨークと、前記サポート
ヨークに一端部が当接しそのサポートヨークを前記ラッ
ク軸側に付勢して、そのラックと前記ピニオンとを所定
の圧力で噛み合わせるための付勢部材と、前記ハウジン
グに取り付けられ、前記付勢部材の他端部を受け止める
とともに、前記サポートヨーク収容孔を塞ぐヨークプラ
グと、前記ラックと前記ピニオンとの歯打ち音が前記ヨ
ークプラグに伝播するのを防止する合成樹脂製のリング
とを備えたものである(請求項1)。
ステアリング装置においては、ラックとピニオンとのガ
タつきによる歯打ち音が生じた場合でも、合成樹脂製の
リングがサポートヨークからヨークプラグに伝播しよう
とする上記歯打ち音を吸収することができる。
グ装置(請求項1)において、前記リングが、前記付勢
部材が挿通される円筒状部及びリング状のつば部を有
し、前記つば部が前記サポートヨークと前記ヨークプラ
グとの間に配置され、かつ前記円筒状部が前記ヨークプ
ラグ及び前記サポートヨークの少なくとも一方に設けら
れた所定部に一体的に取り付けられていることが好まし
い(請求項2)。この場合、リングをヨークプラグ及び
サポートヨークの少なくとも一方に一体的に取り付けら
れているので、サポートヨーク収容孔への当該リングの
挿入及び取付作業を容易なものとすることができ、当該
装置の組立作業を簡単化することができる。
グ装置(請求項1または2)において、前記リングが、
硬質ウレタン樹脂からなることが好ましい(請求項
3)。この場合、硬質ウレタン樹脂によりリングを構成
しているので、上記歯打ち音等をより効率よく吸収する
ことができるともに、耐久性に優れたリングを構成する
ことができる。
ステアリング装置の好ましい実施形態について、図面を
参照しながら説明する。
ピニオン式ステアリング装置の要部断面図である。図に
おいて、本実施形態のラックピニオン式ステアリング装
置には、軸受2,3によってハウジング1に対して回転
自在に支持され、先端部にピニオン5aが形成されたピ
ニオン軸5と、そのピニオン軸5に直交する方向に支持
され、ピニオン5aと噛み合うラック6aを側面に形成
したラック軸6とが設けられている。ハウジング1の上
端部とピニオン軸5との間には、オイルシール4が装着
されている。上記ピニオン軸5の他方の先端部には、図
示を省略したステアリングホイールが連結される。ま
た、ラック軸6は、図の紙面に垂直な方向に延ばされた
ものであり、その両端部には左右の操舵輪(図示せず)
が連結されて、上記ステアリングホイールによって回動
可能に構成されている。尚、図1には、Y字型の断面形
状をもつラック軸6を示したが、例えば図4に示した円
弧状のものでもよい。
する筒状のサポートヨーク収容孔1aが設けられてい
る。このサポートヨーク収容孔1aの内部には、上記ラ
ック軸6をラック6aの背面6b側で支持する略円柱状
のサポートヨーク7、ハウジング1に取り付けられて当
該サポートヨーク収容孔1aを塞ぐヨークプラグ9、及
びサポートヨーク7とヨークプラグ9との間に配置され
た付勢部材としての圧縮コイルばね10が設けられてい
る。
若干の範囲で摺動可能となるように、サポートヨーク収
容孔1a内に保持されたものであり、かつ圧縮コイルば
ね10によって左方向に付勢されている。サポートヨー
ク7のラック軸6側には、そのラック6aの背面6b側
の形状に対応して形成されたY字状(横向き)の谷状部
7aが設けられている。また、サポートヨーク7には、
前記谷状部7aと反対側の端部に凹部7bが設けられ、
さらに略円柱状の中心部分で谷状部7aと凹部7bとを
連通した貫通孔7cが形成されている。
する摺接部材としてのメタルシート8が取り付けられて
いる。このメタルシート8は、例えば鋼板上に銅板を積
層した積層板にフッ素樹脂をさらにコーティングしたも
のであり、上記谷状部7aに合致した形状を有してい
る。さらに、メタルシート8には、突起部8aが設けら
れ、サポートヨーク7の貫通孔7bに圧入されている。
これにより、当該メタルシート8は、サポートヨーク7
に一体的に取り付けられて、ラック軸6から荷重が作用
したときでも、サポートヨーク7上で位置ずれを生じる
ことなくその谷状部7aに装着された状態を維持するこ
とができる。尚、上記の説明では、サポートヨーク7に
貫通孔7cを設けて、突起部8aを圧入する構成につい
て説明したが、貫通孔7cの代わりに、突起部8aが圧
入される凹部や溝をサポートヨーク7に設けてサポート
ヨーク7とメタルシート8とを一体的にする構成でもよ
い。
ク軸6とサポートヨーク7との間に介在させることによ
り、ラック軸6との摩擦に対する耐熱性及び耐摩耗性を
向上することができるので、ラック軸6からサポートヨ
ーク7に高荷重が伝わる場合でも、サポートヨーク7は
メタルシート8に変形や溶解を生じることなくラック軸
6を支持することができる。
サポートヨーク収容孔1aの開口端に螺着され、さらに
ロックナット12によって所定の位置に固定されてい
る。ヨークプラグ9のサポートヨーク7側の端部には、
例えば筒状の凹部9aが設けられている。また、このサ
ポートヨーク7側の端部には、図2(a)及び図2
(b)に示すように、円筒状の周壁部9bと、上記凹部
9aの開口部分の周りの表面である円環状の端面9cと
が設けられている。また、ヨークプラグ9は、図2
(b)に示すように、後述のリング11が凹部9aに圧
入されると、そのリング11の円筒状部11aの外周部
分が周壁部9bに密接し、リング11のつば部11bが
端面9cに密接するよう構成されている。
は、その一端部が上記サポートヨーク7の凹部7bの底
面7b1に当接し、他端部がヨークプラグ9の凹部9a
の底面9a1に当接して、圧縮された状態でサポートヨ
ーク7とヨークプラグ9との間に配置されている。この
圧縮コイルばね10の付勢力によって、サポートヨーク
7がメタルシート8を介してラック軸6に押し付けられ
て、ラック6aとピニオン5aとが所定の圧力が噛み合
わされる。
圧縮コイルばね10が挿通される円筒状部11a及びリ
ング状のつば部11bを有している。また、リング11
は、その円筒状部11aがヨークプラグ9に設けられた
所定部としての凹部9aに圧入されて、そのヨークプラ
グ9に一体的に取り付けられたあと、サポートヨーク収
容孔1a内に配置される。また、つば部11bは、上記
サポートヨーク収容孔1a内でサポートヨーク7とヨー
クプラグ9との間に配置されて、サポートヨーク7とヨ
ークプラグ9との間で伝わる上記歯打ち音を吸収する
(図2(b)、図3(a)、及び図3(b)も参照)。
は切削により形成されたものであり、サポートヨーク7
からの荷重に対する耐久性及び上記歯打ち音の吸収性に
鑑みて、材質や厚みなどに規定される硬さが適宜選択さ
れたものである。尚、前記の射出成型によるリング11
の形成では、金型を用いた一般的な方法でリング11を
個別に形成したものであるが、一体化するヨークプラグ
9に直接的に樹脂を射出する、いわゆるインサートタイ
プの方法でリング11を形成してもよい。
ステアリング装置では、たとえラック6aとピニオン5
aとのガタつきによって歯打ち音が生じた場合でも、合
成樹脂製のリング11がサポートヨーク7からヨークプ
ラグ9に伝播しようとする上記歯打ち音を吸収すること
ができる。このため、本実施形態のラックピニオン式ス
テアリング装置では、上記のような歯打ち音が異音とし
てドライバーに伝わることを抑制してドライバーに不快
感を与えるのを抑えることができる。また、リング11
の円筒状部11aがヨークプラグ9の凹部9aに圧入さ
れるだけで、その圧入されたヨークプラグ9に当該リン
グ11が一体的に取り付けられているので、リング11
のサポートヨーク収容孔1aへの挿入及び取付作業を容
易、かつ確実なものとすることができ、当該装置の組立
作業を簡単化することができる。
ン樹脂によりリング11を構成することによって、上記
歯打ち音等をより効率よく吸収することができるとも
に、耐久性に優れたリングを構成できることが確認され
た。さらに、このリング11では、前記の歯打ち音の吸
収性に加えて、例えば前記の硬質ウレタン樹脂におい
て、それに含まれるポリエステルあるいはポリエーテル
の重合度などを変更することにより、当該リング11内
を伝わる音や振動の周波数や振幅を変化させることも可
能であり、例えばコトコト音などのパルス波的な歯打ち
音を滑らかな音色の音としてドライバーに不快感を与え
ない音に変換することもできた。
に設けた円筒状部11aをヨークプラグ9に設けた所定
部としての凹部9aに一体的に取り付ける構成について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
リング11がサポートヨーク7及びヨークプラグ9の少
なくとも一方に一体的に取り付けられる構成であればよ
い。例えば円筒状部11aをサポートヨーク7の凹部7
bに圧入する構成でもよい。また、つば部11bの両側
に円筒状部11aを設けて上述の凹部7b,9aに圧入
する構成でもよい。また、凹部9aを設けることなく、
ヨークプラグ9のサポートヨーク7側の端部を、円筒状
部11aが圧入される溝だけを形成した平面とする構成
でもよい。
(付勢部材)10の他端部と接する底面9a1を備えた
凹部9aをヨークプラグ9に設けた場合について説明し
たが、この付勢部材はサポートヨーク7をラック軸6側
に付勢して、そのラック6aとピニオン5aとを所定の
圧力で噛み合わせるものであればよい。具体的には、例
えば付勢部材を収容できる孔部をサポートヨーク7側に
設け、かつその孔部に収容された付勢部材の端部と接す
る表面をヨークプラグ9の端部に設けた構成でもよい。
このように構成した場合、リング11は、例えばその円
筒状部11aを上記孔部に圧入して、組立時にサポート
ヨーク7と一体化すればよい。
効果を奏する。請求項1のラックピニオン式ステアリン
グ装置によれば、合成樹脂製のリングがサポートヨーク
からヨークプラグに伝播しようとする上記歯打ち音を吸
収するので、その歯打ち音が異音としてドライバーに伝
わることを抑制してドライバーに不快感を与えるのを抑
えることができる。
装置によれば、リングをヨークプラグ及びサポートヨー
クの少なくとも一方に一体的に取り付けられているの
で、サポートヨーク収容孔への当該リングの挿入及び取
付作業を容易なものとすることができ、当該装置の組立
作業を簡単化することができる。
装置によれば、上記リングが硬質ウレタン樹脂により構
成されているので、前記の歯打ち音等をより効率よく吸
収することができるともに、耐久性に優れたリングを構
成することができる。
テアリング装置を示す要部断面図である。
成を示す拡大断面図であり、(b)は図2(a)の一点
鎖線Aで囲んだ部分を示す拡大断面図である。
す拡大断面図であり、(b)は図3(a)の矢印Bの方
向から見たときの拡大平面図である。
す要部断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】ハウジングに対して回転自在に支持され、
先端にピニオンが設けられたピニオン軸と、前記ピニオ
ンと噛み合うラックを側面に設けたラック軸とを有する
ラックピニオン式ステアリング装置であって、 前記ハウジングに形成されたサポートヨーク収容孔に摺
動自在に収容され、前記ラック軸に摺接するメタルシー
トを介在して、そのラック軸をラックの背面側で支持す
るサポートヨークと、 前記サポートヨークに一端部が当接しそのサポートヨー
クを前記ラック軸側に付勢して、そのラックと前記ピニ
オンとを所定の圧力で噛み合わせるための付勢部材と、 前記ハウジングに取り付けられ、前記付勢部材の他端部
を受け止めるとともに、前記サポートヨーク収容孔を塞
ぐヨークプラグと、 前記ラックと前記ピニオンとの歯打ち音が前記ヨークプ
ラグに伝播するのを防止する合成樹脂製のリングとを備
えたことを特徴とするラックピニオン式ステアリング装
置。 - 【請求項2】前記リングが、前記付勢部材が挿通される
円筒状部及びリング状のつば部を有し、前記つば部が前
記サポートヨークと前記ヨークプラグとの間に配置さ
れ、かつ前記円筒状部が前記ヨークプラグ及び前記サポ
ートヨークの少なくとも一方に設けられた所定部に一体
的に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載
のラックピニオン式ステアリング装置。 - 【請求項3】前記リングが、硬質ウレタン樹脂からなる
ことを特徴とする請求項1または2記載のラックピニオ
ン式ステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000222232A JP3652225B2 (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000222232A JP3652225B2 (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002037089A true JP2002037089A (ja) | 2002-02-06 |
JP3652225B2 JP3652225B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000222232A Expired - Fee Related JP3652225B2 (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3652225B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007230338A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Jtekt Corp | ラック軸支持装置 |
JP2012011868A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Jtekt Corp | ラック軸支持装置および車両用操舵装置 |
JP2012096678A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Mitsubishi Motors Corp | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
CN107985390A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 广东南利科技有限公司 | 一种汽车转向器内球头螺纹防松结构 |
-
2000
- 2000-07-24 JP JP2000222232A patent/JP3652225B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012096678A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Mitsubishi Motors Corp | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
CN107985390A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 广东南利科技有限公司 | 一种汽车转向器内球头螺纹防松结构 |
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---|---|
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