JP2003021214A - ラック軸及びそれを用いたステアリング装置 - Google Patents
ラック軸及びそれを用いたステアリング装置Info
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- JP2003021214A JP2003021214A JP2001206575A JP2001206575A JP2003021214A JP 2003021214 A JP2003021214 A JP 2003021214A JP 2001206575 A JP2001206575 A JP 2001206575A JP 2001206575 A JP2001206575 A JP 2001206575A JP 2003021214 A JP2003021214 A JP 2003021214A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易且つコスト安価に噛み合い精度を確保す
ることができるラック軸及びそれを用いたステアリング
装置を提供する。 【解決手段】 それぞれラック９ｃ，９ｄを形成した一
対の軸９ａ，９ｂを直列に配置した。各軸９ａ，９ｂの
端部どうしをボールジョイント１４によって軸線回りに
相対回転可能に連結して、一方のラック９ｃと他方のラ
ック９ｄとの位相のずれを吸収する。
ることができるラック軸及びそれを用いたステアリング
装置を提供する。 【解決手段】 それぞれラック９ｃ，９ｄを形成した一
対の軸９ａ，９ｂを直列に配置した。各軸９ａ，９ｂの
端部どうしをボールジョイント１４によって軸線回りに
相対回転可能に連結して、一方のラック９ｃと他方のラ
ック９ｄとの位相のずれを吸収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、外周面にラック
を形成したラック軸及びそれを用いたステアリング装置
に関する。
を形成したラック軸及びそれを用いたステアリング装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の自動車用パワーステアリ
ング装置の一例を示す一部欠截正面図である。このパワ
ーステアリング装置は、操舵によって回転する入力軸１
０１を備えており、この入力軸１０１の下方には、第１
ピニオン１０２が直列に設けられている。前記入力軸１
０１と第１ピニオン１０２とは、トーションバー１０３
を介して互いに連結されており、両者の相対的な回転変
位量に基づいて図示しないトルクセンサにより操舵トル
クを検出するようになっている。前記第１ピニオン１０
２から所定間隔離れた位置には、操舵補助力発生用の電
動モータ１０６と、この電動モータ１０６により減速機
１１０を介して回転駆動される第２ピニオン１０７とが
設けられており、この第２ピニオン１０７及び前記第１
ピニオン１０２は、ラック軸１０８の外周の一部に同一
平面上に位置するように形成したラック１０８ｂ及び１
０８ａにそれぞれ噛み合わせてある。なお、前記ラック
軸１０８は、筒状のハウジング１０９によって覆われて
いる。以上の構成のパワーステアリング装置は、前記ト
ルクセンサの検出結果に基づいて電動モータ１０６を駆
動し、その駆動力を第２ピニオン１０７を介してラック
軸１０８に伝達することにより、手動操舵力を補助する
ことができる。
ング装置の一例を示す一部欠截正面図である。このパワ
ーステアリング装置は、操舵によって回転する入力軸１
０１を備えており、この入力軸１０１の下方には、第１
ピニオン１０２が直列に設けられている。前記入力軸１
０１と第１ピニオン１０２とは、トーションバー１０３
を介して互いに連結されており、両者の相対的な回転変
位量に基づいて図示しないトルクセンサにより操舵トル
クを検出するようになっている。前記第１ピニオン１０
２から所定間隔離れた位置には、操舵補助力発生用の電
動モータ１０６と、この電動モータ１０６により減速機
１１０を介して回転駆動される第２ピニオン１０７とが
設けられており、この第２ピニオン１０７及び前記第１
ピニオン１０２は、ラック軸１０８の外周の一部に同一
平面上に位置するように形成したラック１０８ｂ及び１
０８ａにそれぞれ噛み合わせてある。なお、前記ラック
軸１０８は、筒状のハウジング１０９によって覆われて
いる。以上の構成のパワーステアリング装置は、前記ト
ルクセンサの検出結果に基づいて電動モータ１０６を駆
動し、その駆動力を第２ピニオン１０７を介してラック
軸１０８に伝達することにより、手動操舵力を補助する
ことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記パワーステアリン
グ装置においては、１本のラック軸１０８に形成した二
つのラック１０８ａ及び１０８ｂに対して、第１ピニオ
ン１０２及び第２ピニオン１０７をそれぞれ噛み合わせ
ているので、一方のラック１０８ａと第１ピニオン１０
２との噛み合い精度、及び他方のラック１０８ｂと第２
ピニオン１０７との噛み合い精度を同時に確保する必要
がある。ところが、ラック軸１０８の熱処理歪みや加工
誤差等によって、一方のラック１０８ａと他方のラック
１０８ｂの相互間で周方向の相対位置（位相）がずれる
ことがあり、この場合には両者の噛み合い精度を確保す
ることが困難となる。このため、製造時において一旦組
み付けたラック軸１０８を交換して各ピニオン１０２，
１０７とマッチングさせたり、ラック１０８ａ，１０８
ｂ、ピニオン１０２，１０７及びハウジング１０９のそ
れぞれの加工精度を高めたりする必要があり、製造に手
間がかかるとともに、製造コストが高く付くという問題
があった。この発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、容易且つコスト安価に噛み合い精度を確保する
ことができるラック軸及びそれを用いたステアリング装
置を提供することを目的とする。
グ装置においては、１本のラック軸１０８に形成した二
つのラック１０８ａ及び１０８ｂに対して、第１ピニオ
ン１０２及び第２ピニオン１０７をそれぞれ噛み合わせ
ているので、一方のラック１０８ａと第１ピニオン１０
２との噛み合い精度、及び他方のラック１０８ｂと第２
ピニオン１０７との噛み合い精度を同時に確保する必要
がある。ところが、ラック軸１０８の熱処理歪みや加工
誤差等によって、一方のラック１０８ａと他方のラック
１０８ｂの相互間で周方向の相対位置（位相）がずれる
ことがあり、この場合には両者の噛み合い精度を確保す
ることが困難となる。このため、製造時において一旦組
み付けたラック軸１０８を交換して各ピニオン１０２，
１０７とマッチングさせたり、ラック１０８ａ，１０８
ｂ、ピニオン１０２，１０７及びハウジング１０９のそ
れぞれの加工精度を高めたりする必要があり、製造に手
間がかかるとともに、製造コストが高く付くという問題
があった。この発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、容易且つコスト安価に噛み合い精度を確保する
ことができるラック軸及びそれを用いたステアリング装
置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明のラック軸は、それぞれラックを形成した一
対の軸を直列に配置し、各軸の端部どうしを軸線回りに
相対回転可能に連結していることを特徴としている（請
求項１）。またこの発明のステアリング装置は、操舵に
より回転する第１ピニオンと、操舵補助力発生用の電動
アクチュエータにより回転する第２ピニオンと、各ピニ
オンに噛み合うラック軸と、このラック軸を覆うハウジ
ングとを備えるステアリング装置において、前記ラック
軸が、それぞれラックを形成した一対の軸を直列に配置
し、各軸の端部どうしを軸線回りに相対回転可能に連結
していることを特徴としている（請求項２）。
のこの発明のラック軸は、それぞれラックを形成した一
対の軸を直列に配置し、各軸の端部どうしを軸線回りに
相対回転可能に連結していることを特徴としている（請
求項１）。またこの発明のステアリング装置は、操舵に
より回転する第１ピニオンと、操舵補助力発生用の電動
アクチュエータにより回転する第２ピニオンと、各ピニ
オンに噛み合うラック軸と、このラック軸を覆うハウジ
ングとを備えるステアリング装置において、前記ラック
軸が、それぞれラックを形成した一対の軸を直列に配置
し、各軸の端部どうしを軸線回りに相対回転可能に連結
していることを特徴としている（請求項２）。
【０００５】このように構成されたラック軸及びそれを
用いたステアリング装置によれば、一方の軸に形成され
たラックと他方の軸に形成されたラックとの間の位相の
ずれを、各軸の軸線回りの相対回転によって吸収するこ
とができる。
用いたステアリング装置によれば、一方の軸に形成され
たラックと他方の軸に形成されたラックとの間の位相の
ずれを、各軸の軸線回りの相対回転によって吸収するこ
とができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。図１はこの発明
のラック軸を装備するステアリング装置の一実施形態を
示す一部欠截正面図であり、図２はそのII−II線断面図
である。このステアリング装置は、ハウジング１と、図
示しない操舵輪（ハンドル）に連結される入力軸２と、
この入力軸２の下端にトーションバー３を介して連結さ
れた第１ピニオン４と、前記入力軸２と第１ピニオン４
との相対的な回転変位量に基づいて操舵トルクを検出す
るトルクセンサ５と、前記トルクセンサ５の検出結果に
基づいて駆動される操舵補助用の電動モータ（電動アク
チュエータ）６と、この電動モータ６の回転を減速する
減速機７と、減速機７の出力部に連結された第２ピニオ
ン８と、前記第１ピニオン４及び第２ピニオン８に噛み
合わせた状態でハウジング１に支持されたラック軸９と
によって主要部が構成されている。
て、添付図面を参照しながら説明する。図１はこの発明
のラック軸を装備するステアリング装置の一実施形態を
示す一部欠截正面図であり、図２はそのII−II線断面図
である。このステアリング装置は、ハウジング１と、図
示しない操舵輪（ハンドル）に連結される入力軸２と、
この入力軸２の下端にトーションバー３を介して連結さ
れた第１ピニオン４と、前記入力軸２と第１ピニオン４
との相対的な回転変位量に基づいて操舵トルクを検出す
るトルクセンサ５と、前記トルクセンサ５の検出結果に
基づいて駆動される操舵補助用の電動モータ（電動アク
チュエータ）６と、この電動モータ６の回転を減速する
減速機７と、減速機７の出力部に連結された第２ピニオ
ン８と、前記第１ピニオン４及び第２ピニオン８に噛み
合わせた状態でハウジング１に支持されたラック軸９と
によって主要部が構成されている。
【０００７】前記ラック軸９はハウジング１の内部を軸
方向へ摺動可能に挿通しており、その一端には、ボール
ジョイント１０，１１が一体化されている。各ボールジ
ョイント１０，１１には、タイロッド１２，１３が取り
付けられており、このタイロッド１２，１３を介して前
記ラック軸９の両端部が転舵輪に連結されている。した
がって、前記操舵輪の回転操作により、入力軸２を介し
て第１ピニオン４を回転させ、ラック軸９を軸方向（車
幅方向）へ移動させて、車両の操舵を行うことができ
る。なお、前記ボールジョイント１０，１１付近は、蛇
腹ブーツ１５によって覆われている。
方向へ摺動可能に挿通しており、その一端には、ボール
ジョイント１０，１１が一体化されている。各ボールジ
ョイント１０，１１には、タイロッド１２，１３が取り
付けられており、このタイロッド１２，１３を介して前
記ラック軸９の両端部が転舵輪に連結されている。した
がって、前記操舵輪の回転操作により、入力軸２を介し
て第１ピニオン４を回転させ、ラック軸９を軸方向（車
幅方向）へ移動させて、車両の操舵を行うことができ
る。なお、前記ボールジョイント１０，１１付近は、蛇
腹ブーツ１５によって覆われている。
【０００８】図３も参照して、前記ラック軸９は一対の
軸９ａ，９ｂを、ボールジョイント１４を介して軸線回
りに相対回転可能に連結したものである。前記ボールジ
ョイント１４は、一方の軸９ｂの一端部に設けられ、先
端にボールを形成した係合凸部１４ａと、他方の軸９ａ
の一端部に設けられ、内部に前記係合凸部１４ａに合致
する球面を形成した係合凹部１４ｂとによって構成され
ており、前記係合凹部１４ｂの開口側を内方へかしめる
ことによって、係合凸部１４ａが係合凹部１４ｂから抜
脱するのが阻止されている。また、前記一方の軸９ａの
外周の一部には、第１ピニオン４に噛み合う第１ラック
９ｃが形成されており、他方の軸９ｂの外周の一部に
は、第２ピニオン８に噛み合う第２ラック９ｄが形成さ
れている。これら各ラック９ｃ，９ｄはほぼ同一平面上
に配置されている。
軸９ａ，９ｂを、ボールジョイント１４を介して軸線回
りに相対回転可能に連結したものである。前記ボールジ
ョイント１４は、一方の軸９ｂの一端部に設けられ、先
端にボールを形成した係合凸部１４ａと、他方の軸９ａ
の一端部に設けられ、内部に前記係合凸部１４ａに合致
する球面を形成した係合凹部１４ｂとによって構成され
ており、前記係合凹部１４ｂの開口側を内方へかしめる
ことによって、係合凸部１４ａが係合凹部１４ｂから抜
脱するのが阻止されている。また、前記一方の軸９ａの
外周の一部には、第１ピニオン４に噛み合う第１ラック
９ｃが形成されており、他方の軸９ｂの外周の一部に
は、第２ピニオン８に噛み合う第２ラック９ｄが形成さ
れている。これら各ラック９ｃ，９ｄはほぼ同一平面上
に配置されている。
【０００９】減速機７は電動モータ６の回転を、ウオー
ム７ａ及びウオームホイール７ｂによって減速して第２
ピニオン８に伝達するものであり（図４参照）、この第
２ピニオン８は前記ウオームホイール７ｂのハブに一体
回転可能に嵌入されている。前記電動モータ６は前記ト
ルクセンサ５の検出結果に基づいて駆動され、その駆動
力を第２ピニオン８を介してラック９ｄに伝達すること
により、手動による操舵力と操舵方向に応じて操舵力を
補助する。
ム７ａ及びウオームホイール７ｂによって減速して第２
ピニオン８に伝達するものであり（図４参照）、この第
２ピニオン８は前記ウオームホイール７ｂのハブに一体
回転可能に嵌入されている。前記電動モータ６は前記ト
ルクセンサ５の検出結果に基づいて駆動され、その駆動
力を第２ピニオン８を介してラック９ｄに伝達すること
により、手動による操舵力と操舵方向に応じて操舵力を
補助する。
【００１０】以上の構成のステアリング装置において
は、そのラック軸９が一対の軸９ａ，９ｂをボールジョ
イント１４を介して軸線回りに相対回転可能に連結した
ものであるので、第１ラック９ｃと第２ラック９ｄとの
間で位相がずれている場合に、この位相のずれを一対の
軸９ａ，９ｂの相対回転によって吸収することができ
る。このため、第１ラック９ｃと第１ピニオン４との噛
み合い精度、及び第２ラック９ｄと第２ピニオン８との
噛み合い精度を同時に確保することができる。この結
果、製造時においてラック軸９と各ピニオン４，８とを
マッチングさせたり、各ラック９ｃ，９ｄ、ピニオン
４，８及びハウジング１のそれぞれの加工精度を高めた
りする必要がない。
は、そのラック軸９が一対の軸９ａ，９ｂをボールジョ
イント１４を介して軸線回りに相対回転可能に連結した
ものであるので、第１ラック９ｃと第２ラック９ｄとの
間で位相がずれている場合に、この位相のずれを一対の
軸９ａ，９ｂの相対回転によって吸収することができ
る。このため、第１ラック９ｃと第１ピニオン４との噛
み合い精度、及び第２ラック９ｄと第２ピニオン８との
噛み合い精度を同時に確保することができる。この結
果、製造時においてラック軸９と各ピニオン４，８とを
マッチングさせたり、各ラック９ｃ，９ｄ、ピニオン
４，８及びハウジング１のそれぞれの加工精度を高めた
りする必要がない。
【００１１】なお、前記一対の軸９ａ，９ｂを相対回転
可能に連結するジョイントとしては、前記ボールジョイ
ント１４以外に種々のものを採用することができ、例え
ば、一方の軸９ｂの係合凸部１４ａと他方の軸９ａの係
合凹部１４ｂとの間に玉軸受１４ｄを圧入したものや
（図５参照）、一方の軸９ｂの係合凸部１４ａと他方の
軸９ａの係合凹部１４ｂのそれぞれに環状軌道１４ｅ，
１４ｆを形成し、両軌道１４ｅ，１４ｆの間に複数個の
ボール１４ｇを介在したもの（図６参照）を採用するこ
とができる。また、前記玉軸受１４ｄに代えてボールね
じを採用することもできる。
可能に連結するジョイントとしては、前記ボールジョイ
ント１４以外に種々のものを採用することができ、例え
ば、一方の軸９ｂの係合凸部１４ａと他方の軸９ａの係
合凹部１４ｂとの間に玉軸受１４ｄを圧入したものや
（図５参照）、一方の軸９ｂの係合凸部１４ａと他方の
軸９ａの係合凹部１４ｂのそれぞれに環状軌道１４ｅ，
１４ｆを形成し、両軌道１４ｅ，１４ｆの間に複数個の
ボール１４ｇを介在したもの（図６参照）を採用するこ
とができる。また、前記玉軸受１４ｄに代えてボールね
じを採用することもできる。
【００１２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、一方の
軸に形成されたラックと他方の軸に形成されたラックと
の間の位相のずれを、各軸の相対回転によって吸収し
て、各ラックとピニオンとを高精度に噛み合わせること
ができるので、製造時においてラック軸と各ピニオンと
をマッチングさせたり、ラックやピニオン等の加工精度
を高めたりする必要がない。このため、ラックとピニオ
ンとの噛み合い精度を容易且つコスト安価に確保するこ
とができる。
軸に形成されたラックと他方の軸に形成されたラックと
の間の位相のずれを、各軸の相対回転によって吸収し
て、各ラックとピニオンとを高精度に噛み合わせること
ができるので、製造時においてラック軸と各ピニオンと
をマッチングさせたり、ラックやピニオン等の加工精度
を高めたりする必要がない。このため、ラックとピニオ
ンとの噛み合い精度を容易且つコスト安価に確保するこ
とができる。
【図１】この発明のステアリング装置の一実施の形態を
示す一部欠截正面図である。
示す一部欠截正面図である。
【図２】前図のII−II線における拡大断面図である。
【図３】ラック軸の要部拡大断面図である。
【図４】図１のIV−IV線における拡大断面図である。
【図５】他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】さらに他の実施の形態を示す要部断面図であ
る。
る。
【図７】従来のステアリング装置の一例を示す一部欠截
断面図である。
断面図である。
１ ハウジング
４ 第１ピニオン
６ 電動モータ（電動アクチュエータ）
８ 第２ピニオン
９ ラック軸
９ａ 軸
９ｂ 軸
９ｃ 第１ラック
９ｂ 第２ラック
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 町田 知正
大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋
精工株式会社内
Ｆターム(参考） 3D033 CA04 JB03
3J062 AA07 AB05 AC07 BA01 BA14
CA16 CA17 CA26
Claims (2)
- 【請求項１】それぞれラックを形成した一対の軸を直列
に配置し、各軸の端部どうしを軸線回りに相対回転可能
に連結していることを特徴とするラック軸。 - 【請求項２】操舵により回転する第１ピニオンと、操舵
補助力発生用の電動アクチュエータにより回転する第２
ピニオンと、各ピニオンに噛み合うラック軸と、このラ
ック軸を覆うハウジングとを備えるステアリング装置に
おいて、 前記ラック軸が、それぞれラックを形成した一対の軸を
直列に配置し、各軸の端部どうしを軸線回りに相対回転
可能に連結していることを特徴とするステアリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206575A JP2003021214A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | ラック軸及びそれを用いたステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206575A JP2003021214A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | ラック軸及びそれを用いたステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021214A true JP2003021214A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19042686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206575A Pending JP2003021214A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | ラック軸及びそれを用いたステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003021214A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010149573A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| KR101337033B1 (ko) * | 2012-06-21 | 2013-12-05 | 주식회사 만도 | 듀얼 피니언식 랙바 및 이를 구비한 자동차의 조향 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06115441A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Kayaba Ind Co Ltd | パワーステアリング装置 |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206575A patent/JP2003021214A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06115441A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Kayaba Ind Co Ltd | パワーステアリング装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010149573A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| KR101337033B1 (ko) * | 2012-06-21 | 2013-12-05 | 주식회사 만도 | 듀얼 피니언식 랙바 및 이를 구비한 자동차의 조향 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20080529 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100803 |
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| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20101207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |