JP2503354Y2 - 舵取装置 - Google Patents

舵取装置

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JP2503354Y2 JP1988054840U JP5484088U JP2503354Y2 JP 2503354 Y2 JP2503354 Y2 JP 2503354Y2 JP 1988054840 U JP1988054840 U JP 1988054840U JP 5484088 U JP5484088 U JP 5484088U JP 2503354 Y2 JP2503354 Y2 JP 2503354Y2
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    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はラック・ピニオン式の舵取装置に関する。
〔従来技術〕
自動車の舵取装置としては、ラック・ピニオン式の舵
取機構を有するものが広く使用されている。このような
舵取機構においては、ピニオン軸とラック軸とを確実に
噛合させるためにラック軸におけるピニオン軸との噛合
箇所の背面側にラックガイド(サポートヨーク)を配し
てある。このラックガイドは、ラックハウジングにラッ
ク軸と直交する方向に設けられたガイド孔内に嵌入さ
れ、ラック軸をピニオン軸側へ適当な弾力によって押圧
するように支持されており、この際、ラック軸への押圧
動作を良好に行わしめる為にラックガイドとガイド孔の
内周面との間には最少限の間隙が設けられている。
〔考案が解決しようとする課題〕
上述の如き舵取装置においては、ラックガイドは従
来、焼結合金製のものが使用されているが、前述したラ
ックガイド及びガイド孔間に設けてある間隙によって発
生する打音が大きいので、これを抑制するために合成樹
脂製のものも多く使用されるようになっており、各種の
提案がなされている。例えば実開昭57−103267号公報に
おいては、ラックガイドの外周面に複数条の環状弾性突
起を設ける構成としたものである。この場合、環状弾性
突起がガイド孔の内周面と当接するようにガイド孔に圧
入されるので、ラックガイドの軸長方向の移動の円滑性
が乏しくなり、これを補助するためにバネの押圧荷重を
高く設定する必要がある。更にピニオン軸から負荷を受
けた場合に弾性突起は変形を起こし易いという欠点があ
る。
また、特開昭59−216764号公報においては、ラックガ
イドを二重の円筒状に形成して外筒部分をラック軸の往
復動作方向と直交する方向に長い楕円形状としてガイド
孔内に圧入する構成としてあるが、同様にラックガイド
の軸長方向の移動の円滑性が乏しく、またこの外筒部分
はこれの短径側に設けたリブによって内筒部分と連結さ
れており、ピニオン軸からの負荷によって最も大きく作
用する力の方向、即ち長径側にリブが存在しないので剛
性面に劣るという問題がある。
上述の如く公知例においては種々の問題点があった。
このため、従来の焼結合成製のラックガイドと同形同寸
のものを合成樹脂によって製作し、同様にガイド孔の内
周面との間に最小限の間隙を設けて嵌入することが考え
られるが、合成樹脂製のラックガイドを使用する場合、
高温雰囲気下における熱膨脹率が焼結合成製のものより
も大きいため、ラックガイドがガイド孔内に密着してし
まい所要の押圧機能が得られず、ピニオン軸及びラック
軸のギアの噛合性が適正に保たれない。その結果、操舵
輪の回動力が増大したり、ガタが発生することが起こ
り、またラックガイドに熱クリープが発生するという問
題もある。そこでこれを防止すべく予め間隙を大きく設
けておくことによって熱膨脹に対処した場合は、常温下
のラック軸及びピニオン軸の駆動に伴ってラックガイド
がガイド孔内を半径方向、即ちラックガイドの押圧方向
と直交する方向へ移動され、押圧方向が不安定となり、
ステアリング剛性が低下するという問題が生じる。
本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、温
度変化に影響を受けることなく、またラック軸とピニオ
ン軸との噛合性を適正に保たせて操舵輪の回動を円滑に
行わせることができ、またステアリング剛性が高く、更
に大荷重を受けた場合にもラックガイドにクリープが生
じることがない舵取装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本考案に係る舵取装置は、ラック軸をピニオン軸へ押
圧すべくラック軸に弾接されるラックガイドを、ハウジ
ングにラック軸と直交する方向に形成した孔内に遊嵌さ
せてあるラック・ピニオン式の舵取装置において、前記
ラックガイドは、合成樹脂より成り、ラック軸への弾接
方向をその長手方向として周方向に相互に離隔させてラ
ック軸摺動方向側とその直角方向側とに形成した複数の
凸部と、前記各凸部間の周方向に円環状に形成した一の
凸部とをその外周面に備え、前記ラック軸摺動方向側と
その直角方向側とに形成した複数の凸部の幅は、前記円
環状に形成した一の凸部の幅よりも大とすると共に、前
記凸部間に囲まれた凹部は、ラック軸への弾接方向側及
びその反対側に開放されていることを特徴とする。
〔作用〕
孔内に遊嵌されたラックガイドの半径方向の動きは周
方向に円環状に形成された凸部によって規制され、弾接
方向の直進性は周方向に相互に離隔させてラック軸への
弾接方向を長手方向として形成された複数の凸部によっ
て安定化が図られる。高温雰囲気下におけるラックガイ
ドの熱膨脹の大部分は、前記両凸部以外のラックガイド
の外周面に作用され、孔内周面とは凸部だけが当接され
る。
またラックガイドの凸部の幅を前述のように定めてあ
るので、ラックガイドとその挿嵌孔(ラックガイド孔)
とのガタが少なく円滑な移動が確保される。また凸部間
に囲まれる凹部が開放されているので熱膨張による変位
をその開放側へ逃がすことができる。従って凸部の高さ
が小さくとも、凹部がラックガイド孔内面に接触するこ
とがなく、円滑な操舵が確保される。このため、凸部の
高さを小さくしておくことが可能になるが、凸部の高さ
を小さくすることにより、大荷重を受けた場合には凹部
がラックガイド孔内面に接触してここでもその力を受け
ることになり、凸部のクリープを防止できる。
〔実施例〕
以下、本考案をその実施例を示す図面に基づき具体的
に説明する。第1図は本考案に係る舵取装置(以下、本
案装置という)の要部を示す縦断面図である。ハウジン
グ5内には、図示しない操舵輪と連動連結されるピニオ
ン軸4が配設してあり、該ピニオン軸4はこれのピニオ
ン歯4aの両側部分を玉軸受け6a及び6bによって支承して
ある。ピニオン軸4のピニオン歯4aには、ラック軸3に
形成されたラック歯3aが噛合してあり、ラック軸3はこ
れの軸長方向を車輌(図示せず)の左右方向に位置さ
せ、これの両端部に各別に配した玉継手及びリンク部材
等(共に図示せず)を介して左右の図示しない車輪と連
結させるようになしてある。そして操舵輪の回動に伴っ
てピニオン軸4とラック軸3の噛合位置が変化してラッ
ク軸3が軸長方向に移動することによって左右の車輪の
舵取りがなされるようになっている。
ハウジング5におけるラック軸3のピニオン軸4との
噛合箇所の背面側には、ラック軸3と直交する方向にガ
イド孔5aが形成してあり、該ガイド孔5a内には、第2図
の外観斜視図に示す如き形状をなす合成樹脂製のラック
ガイド1が嵌入してある。ラックガイド1はこれのラッ
ク軸3側の端部に、ラック軸3の周面と係合する曲面状
に形成した押圧面11を有しており、ガイド孔5aのハウジ
ング5の外側部分に螺合させた封止部材5bとラックガイ
ド1の内部との間に介装したバネ2の付勢力によって押
圧面11をラック軸3に当接させて該ラック軸3をピニオ
ン軸4側へ押圧することによってこれらの噛合状態を一
定に保持している。
ラックガイド1の外周面には、これの周方向の4等配
の位置に周方向に適当な幅を有する凸部12が4個、ラッ
クガイド1の軸長方向の全長に亘って形成してあり、軸
長方向の略中間位置における各凸部12の間には帯状の凸
部13が同じく4個、各凸部12を連結するように周方向に
形成してある。各凸部12及び13は、夫々ラックガイド1
の外周面から等しい高さだけ突出させてあり、これらと
ガイド孔5aの内周面との間隙が常温下においてラックガ
イド1の軸長方向及び半径方向の移動を妨げない最小限
の値、即ち焼結合金製のラックガイドとガイド孔との間
隙と略等しくなるようにその突出高さを定めてある。
さて、上述の如く構成されたラックガイド1を備える
本案装置においては、装置静止時、ラックガイド1の押
圧面11がラック軸3の周面に所定の押圧力で当接してい
る。操舵論の回動に応じてピニオン軸4が回動される
と、ラック軸3がこれの軸長方向に移動される。この移
動中においてラック軸3には、ピニオン軸4との噛合位
置の変化に起因してピニオン軸4から離反する方向の力
が加えられる場合があるが、この力はラックガイド1の
押圧力によって打消されて噛合状態は一定に保持され
る。
ここでラックガイド1は、常温下ではガイド孔5aの内
周面と各凸部12とが移動に要する最小限の間隙を隔てて
いるため、軸長方向に押圧力が安定して働き、またラク
軸3の離反力がラックガイド1の半径方向に生じる場
合、特にヘリカルギヤによる噛合によって隣合う凸部12
と12との間の方向に生じる場合は、各凸部13が前記凸部
12の一部を含んで円環状に設けてあり、同じくこれとガ
イド孔5aの内周面とが最小限の間隙を隔てているため、
ラックガイド1はこれらの半径方向に移動されることな
く、ラック軸3をこれと略直交する方向へ押圧する。
一方、高温雰囲気下では、合成樹脂製のラックガイド
1は、熱膨脹するが、ガイド孔5a内において各凸部12及
び13が夫々熱膨脹して孔内面に当接した後は、各凸部13
の夫々軸長方向の前側及び後側にあって、各凸部12の間
に位置するラックガイド1の外周面、つまり凸部12及び
13の周面を基準面とした場合、凹部となる部分が熱膨脹
し始める。この部分は通常の装置使用状況における最高
温度の下において熱膨脹しても、ガイド孔5aの内面と密
着することがないように、その深さ、換言すると凸部12
及び13の突出高さを予め定めておく。これにより、ラッ
クガイド1は熱膨脹した場合においても各凸部12及び13
だけがガイド孔内面と接するため、常温下と比較して押
圧力及びその方向性が著しく低下、又は不安定になるこ
とがなく、十分所要の機能は確保している。
〔効果〕
以上の如く本考案に係る舵取装置においては、ラック
軸摺動方向側と、これと直角方向側とに夫々ラック軸へ
の弾接方向をその長手方向として設けた凸部により、最
小面積の凸部でラックガイドの直進性及び安定した移動
が得られ、また周方向の円環状に形成した一の凸部によ
り、最小面積の凸部でラックガイドの半径方向の動作を
規制出来、更に温度変化の如何にかかわらず接触面積に
大きな変化がなく、良好な摺動性を維持出来、また製作
時の金型に対する切削,肉盛りによって、高さの調整を
容易に行い得る。
またラックガイドの凸部の幅を前述のように定めてあ
るので、ラックガイドとその挿嵌孔とのガタが少なく円
滑な移動が確保される。また凸部間に3方を囲まれる凹
部が開放されているので熱膨張による変位をこの開放側
へ逃がすことができる。従って凸部の高さが小さくと
も、凹部がラックガイド孔内面に接触することがなく、
円滑な操舵が確保される。逆に凸部の高さを小さくする
ことにより、大荷重を受けた場合には凹部がラックガイ
ド孔内面に接触してここでもその力を受けることによ
り、凸部のクリープを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る舵取装置の要部縦断面図、第2図
はラックガイドの外観斜視図である。 1……ラックガイド、3……ラック軸、4……ピニオン
軸、5a……ガイド孔、12,13……凸部

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラック軸をピニオン軸へ押圧すべくラック
    軸に弾接されるラックガイドを、ハウジングにラック軸
    と直交する方向に形成した孔内に遊嵌させてあるラック
    ・ピニオン式の舵取装置において、 前記ラックガイドは、合成樹脂より成り、ラック軸への
    弾接方向をその長手方向として周方向に相互に離隔させ
    てラック軸摺動方向側とその直角方向側とに形成した複
    数の凸部と、前記各凸部間の周方向に円環状に形成した
    一の凸部とをその外周面に備え、前記ラック軸摺動方向
    側とその直角方向側とに形成した複数の凸部の幅は、前
    記円環状に形成した一の凸部の幅よりも大とすると共
    に、前記凸部間に囲まれた凹部は、ラック軸への弾接方
    向側及びその反対側に開放されていることを特徴とする
    舵取装置。
JP1988054840U 1988-04-22 1988-04-22 舵取装置 Expired - Lifetime JP2503354Y2 (ja)

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