JP2013010457A5 - - Google Patents
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Description
このようなラックピニオン式のステアリング装置においては、操舵時にラック及びピニオンの噛合いに伴って噛合い歯面に直行する方向の力が作用し、しかもラック及びピニオンがはす歯に形成されているため、ラック軸の軸長方向に直行する方向の分力が発生し、この分力の作用により、ラック軸が軸回りに揺動する。
このようにラック軸が軸回りに揺動すると、ラックガイドとラック軸の接触面が変化し、さらに使用条件が過酷な場合、ラックガイドとラック軸の接触面に、片当たりが発生して摩耗が発生し、異音の発生が起こる場合がある。特許文献1にはラックガイドとラック軸の間にラックガイドシートを設け、このラックガイドシートの接触箇所を限定する摺接凸面を設けたものが提案されている。
また、特許文献2に開示の装置では、前記筒部にねじ込まれたねじ部材とラック軸との間に設けられたラックガイドがねじ部材に対して揺動可能に構成されている。この揺動可能な構成により、ラック軸が傾いてもラックガイドがラック軸の傾動に追随するため、ラックガイドがラック軸に片当たりすることが少なくなるようになっている。
このようにラック軸が軸回りに揺動すると、ラックガイドとラック軸の接触面が変化し、さらに使用条件が過酷な場合、ラックガイドとラック軸の接触面に、片当たりが発生して摩耗が発生し、異音の発生が起こる場合がある。特許文献1にはラックガイドとラック軸の間にラックガイドシートを設け、このラックガイドシートの接触箇所を限定する摺接凸面を設けたものが提案されている。
また、特許文献2に開示の装置では、前記筒部にねじ込まれたねじ部材とラック軸との間に設けられたラックガイドがねじ部材に対して揺動可能に構成されている。この揺動可能な構成により、ラック軸が傾いてもラックガイドがラック軸の傾動に追随するため、ラックガイドがラック軸に片当たりすることが少なくなるようになっている。
しかし、特許文献1は、摺接凸面を積極的に摩耗させるものであって、摺接凸面の摩耗を抑えるものではない。特許文献2は、ラック軸がラック軸方向に対してピニオン軸方向に所定量傾斜するようにラック軸が傾動する場合の対応であって、ラック軸が軸線回りに揺動した場合の対応ではない。
本発明の目的は、ラック軸が軸線回りに揺動した場合、ラックガイドの摩耗を低減し、異音を抑制するラックアンドピニオン式のステアリング装置を提供することである。
本発明の目的は、ラック軸が軸線回りに揺動した場合、ラックガイドの摩耗を低減し、異音を抑制するラックアンドピニオン式のステアリング装置を提供することである。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ハウジングに回転可能に支持されたピニオンと、該ピニオンに噛合うラックを有しかつ前記ハウジングを貫通するラック軸と、前記ラック軸の前記ラックとは反対側の円弧状のラック軸支持面を摺動可能に支持するラックガイドとからなるラックアンドピニオン式ステアリング装置において、前記ラックガイドを弾性材料で構成するとともに、前記ラックガイドの円弧状凹面の曲率半径を前記ラック軸支持面の曲率半径より、小さい曲率半径で形成され、前記ラック軸支持面の中央部の弾性係数よりその中央部の周辺である側面部の弾性係数を小さくしたことを要旨としている。
本発明の構造によると、前記ラックガイドは、前記ラック軸支持面の中央部の弾性係数よりその中央部の周辺である側面部の弾性係数を小さくして、ラックガイドの側面部において中央部より大きなしめしろを与えているため、ラック軸の軸回りに揺動に追随して、接触面積の変化が小さく、接触荷重が均等となり、摩耗が平滑に進む為、総摩耗量は少なくなり、異音を抑制するラックアンドピニオン式ステアリング装置を提供できる。
ラックガイド11は、ハウジング4内に組付けられてラック軸3をラック軸方向に移動可能に支持するためのものであり、ラック軸3のラック軸支持面の曲率半径Rより、小さい曲率半径の円弧状凹面で形成されており、ラック軸3の半径Rに対し弾性変形(変形による変位:しめしろS)する弾性部分を有する曲率半径r(=R−S)で形成されている。ラックガイド11は、それぞれ外周が円形であって、ハウジング4の案内孔13に収容されている。
図2に本発明のラックガイド構造をしめしており、ラック軸支持面の中央部11cの弾性係数が大きく側面部11b、11dの弾性係数が小さく、ラックガイド11の側面部11b、11dのしめしろが中央部11cのしめしろより大きく、ラック軸3とラックガイド11の面圧分布が均等になるような構成になっている。そのためラック軸3が軸線回りに揺動したとき、ラック軸3とラックガイド11の面圧分布が均等になるように、弾性係数が小さくかつしめしろが大きい側面部11b、11dがラック軸に追従するようになっている。
上記のように構成したラック軸支持装置10においては、運転者による操舵ハンドルの操舵入力に伴って操舵軸およびピニオン軸2が回転し、このピニオン軸2の回転に伴って、ラック軸3がラック軸方向に移動して、左右前輪が転舵する。
ところで、ピニオン軸2の回転時に、ハウジング4、ピニオン軸2、ラック軸3、ラックガイド11等の各部品の精度に伴って、例え、ラック軸3が軸回りに揺動することがあっても、ラックガイド11がラック軸3の動きに十分追従することが可能である。
このため、ピニオン軸2の回転時に、ラック軸3がラック軸方向以外の方向に不必要に移動(上記した各傾動および上記した各移動を伴ってラック軸方向に移動)することがあっても、ラックガイド11のラック軸3に対する十分な追従によって、ラック軸3の背面3bとラックガイド11のラック軸支持面11aの接触面の変化を小さくすることが可能である。したがって、上記した接触面の変化に伴う摩擦変動を抑制することができ、この摩擦変動に起因して生じるピニオン軸2のトルク変動(操舵トルクの変動)を抑制することが可能である。
ラックガイド11は、しめしろS分だけハウジング内周面13aで接触して、内周軸方向に接触圧力が均等になるようになり、側面部11bに近いほうで圧力が高くなっている。そのため、ピニオン軸2側からの力に対して抵抗が大きくなり、ラックガイド11の挙動の抵抗となっている。逆向きの力に対しては比較的動きやすいため、ラック軸3の振動に対して、減衰させる効果があり、異音に対して抑制効果がある。
Claims (1)
- ハウジングに回転可能に支持されたピニオンと、該ピニオンに噛合うラックを有しかつ前記ハウジングを貫通するラック軸と、前記ラック軸の前記ラックとは反対側の円弧状のラック軸支持面を摺動可能に支持するラックガイドとからなるラックアンドピニオン式ステアリング装置において、前記ラックガイドを弾性材料で構成するとともに、前記ラックガイドの円弧状凹面の曲率半径を前記ラック軸支持面の曲率半径より、小さい曲率半径で形成され、前記ラック軸支持面の中央部の弾性係数よりその中央部の周辺である側面部の弾性係数を小さくしたことを特徴とするラックアンドピニオン式ステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011145060A JP5741253B2 (ja) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011145060A JP5741253B2 (ja) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013010457A JP2013010457A (ja) | 2013-01-17 |
JP2013010457A5 true JP2013010457A5 (ja) | 2014-08-14 |
JP5741253B2 JP5741253B2 (ja) | 2015-07-01 |
Family
ID=47684746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011145060A Expired - Fee Related JP5741253B2 (ja) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP5741253B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (5)
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JPH0746596Y2 (ja) * | 1987-12-25 | 1995-10-25 | 光洋精工株式会社 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
JPH0724306Y2 (ja) * | 1988-05-27 | 1995-06-05 | 光洋精工株式会社 | 舵取装置 |
US5802919A (en) * | 1996-04-10 | 1998-09-08 | Techco Corporation | Yoke apparatus for rack and pinion |
JP4994272B2 (ja) * | 2008-03-05 | 2012-08-08 | 本田技研工業株式会社 | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
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2011
- 2011-06-30 JP JP2011145060A patent/JP5741253B2/ja not_active Expired - Fee Related
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