JP3020475B2 - ラックピニオン型のステアリングギア用ラックガイド - Google Patents

ラックピニオン型のステアリングギア用ラックガイド

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JP3020475B2 JP10041441A JP4144198A JP3020475B2 JP 3020475 B2 JP3020475 B2 JP 3020475B2 JP 10041441 A JP10041441 A JP 10041441A JP 4144198 A JP4144198 A JP 4144198A JP 3020475 B2 JP3020475 B2 JP 3020475B2
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    • F16H55/02Toothed members; Worms
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    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B62D3/123Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラックピニオン型
のステアリングギアに関し、より詳細には、ラックピニ
オン型のステアリングギアにおいてラックをピニオンに
係合させた状態で支持するラックガイドに関する。
【0002】
【従来の技術】ラックピニオン型のステアリングギア
は、ラック及びピニオンを収容するハウジングを備えて
いる。上記ラックは、複数のラック歯から成り長手方向
に伸長する列を有しており、上記ラック歯は、上記ピニ
オンの斜歯とかみ合っている。ラックの両端部は、ハウ
ジングから外方に突出していて、ステアリング・リンケ
ージ、及び、対応する対のかじ取り可能な車輪に連結さ
れている。上記ピニオンは、入力軸及びトーションバー
によって、乗物のステアリングホイールに連結されてい
る。ステアリング操作が行われている時には、上記ピニ
オンが回転し、上記ラックは、長手方向に移動する。上
記ハウジングは、バネ負荷されたラックガイドも備えて
おり、このラックガイドは、上記ラックを上記ピニオン
に押し付けて、上記ラック歯を上記ピニオンの歯にかみ
合わされた状態に維持する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明は、ラックピニオン型のステアリングギ
アのハウジングの中でバネからステアリングラックに予
荷重(予負荷力)を伝達するラックガイドを提供する。
本発明によれば、ラックガイドは、周壁、端部壁及び内
壁構造を有する円筒形の部品である。上記周壁は、ハウ
ジングの円筒形の内側面に対して補完的な円筒形の輪郭
を有している。上記端部壁は、上記ラックの円筒面に対
して補完的な円筒形の輪郭を有している。上記内壁構造
は、上記バネを収容するための矩形状の隔室を画成する
矩形状の輪郭を有している。
【0004】本発明の特定の特徴によれば、上記ラック
ガイドは、更に、複数の減量空所(重量を減少させる目
的で形成される空所)を有しており、これら減量空所
は、上記矩形状の内壁構造と上記円筒形の周壁との間で
半径方向に位置している。上記減量空所は、上記矩形状
の内壁構造を上記円筒形の周壁に接続する上記ラックガ
イドの複数の接続部分の間で円周方向に位置している。
上記減量空所、及び、上記種々の壁の形態が、ラックガ
イドに高い性能対重量比を与える。
【0005】本発明の上述の及び他の特徴は、図面を参
照して本発明の以下の説明を読むことにより、当業者に
は理解されよう。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施例を備えた装
置10が、図1に部分的に示されている。この装置10
は、ラックピニオン型のステアリングギアを備えてお
り、該ラックピニオン型のステアリングギアは、ラック
14及びピニオン16を収容しているハウジング12を
有している。ラック14は、長手方向の中心軸線17
と、複数のラック歯18から成る軸方向に伸長する列と
を有している。ピニオン16は、回転軸線19を有する
と共に、上記ラック歯18とかみ合っている複数の斜歯
20とを有している。当業界で周知のように、ラック1
4の両端部は、ステアリング・リンケージ(かじ取りリ
ンク機構)、及び、対応する一対のかじ取り可能な車輪
に連結されている。ピニオン16は、入力軸及びトーシ
ョンバーによって、乗物のステアリングホイールに連結
されている。かじ取り操作が行われている時には、ピニ
オン16は、軸線19の回りで回転し、ラック14は、
軸線17に沿って長手方向に移動する。
【0007】ステアリングギア10は、更に、ラックガ
イド30を備えている。このラックガイド30は、ラッ
クの軸線17に直交する軸線31の上に中心を有する円
筒の形状を有している。図1に示すように、ラックガイ
ド30は、閉鎖キャップ34とラック14との間のハウ
ジング12の円筒部分32の中に収容されている。バネ
36が、ラックガイド30と閉鎖キャップ34との間で
圧縮されている。上記バネ36は、軸方向に作用する予
荷重(予負荷力)を発生し、この予荷重は、図1で見て
左側から右側に伸長する方向に沿って、ラックガイド3
0をラック14に向けて強制的に押圧する。ラックガイ
ドは、上記予荷重をラック14に与えて、ラック歯18
をピニオン16の歯20にしっかりとかみ合った状態に
保持する。
【0008】図2乃至図5に詳細に示すように、ラック
ガイド30は、軸線31の上に中心を有する円筒の外側
面40を有している。この外側面40は、ラックガイド
30の円筒形の周壁42によって画定されている。図1
に示すように、外側面40は、上記円筒形のハウジング
部分32の内側面44に対して補完的な輪郭を有してい
る。
【0009】図3に最も良く示すように、ラックガイド
30の第1の端部46は、周壁42の直径方向に対向す
る一対の端部分48、50を含んでいる。ラックガイド
30の第1の端部46は、更に、凹型の端部壁52を含
んでおり、この端部壁は、軸線31を横断するガイド面
54を有している。このガイド面54は、ラック歯18
とは反対側にあるラック14の円筒面部分56(図1)
に対して補完的な輪郭を有している。この円筒面部分5
6は、ラック14が軸線17に沿って長手方向に移動す
る際に、上記ガイド面54に接した状態で摺動する。
【0010】ラックガイド30の反対側の第2の端部6
0は、バネ36を収容するための隔室62を画成してい
る。このバネ隔室62も、軸線31の上に中心を有して
おり、ラックガイド30の矩形状の内壁構造64によっ
て画定される矩形状の周囲形状を有している。上記矩形
状の内壁構造64は、図4に最も良く示すように、方形
状であるのが好ましく、従って、軸線31からそれぞれ
等しい距離にある直交する4つの内壁71、72、7
3、74を有している。
【0011】ラックガイド30の円筒形のスタブ軸部分
80(図5)が、凹型の端部壁52からバネ隔室62の
開口端に向かって、軸線31に沿って部分的に伸長して
いる。上記スタブ軸80は、バネ36をバネ隔室64の
中で中心決めする役割を果たすが、重量を軽減するため
に中空であるのが好ましい。複数のリブ86が、スタブ
軸80からその周囲の4つの内壁71−74に向かって
半径方向に伸長している。リブ86は、同一平面にある
バネ当接面88を有しており、これらバネ当接面は、バ
ネ隔室62を通って軸方向外方を向いている。
【0012】矩形状の内壁構造64は、円筒形の周壁4
2と複数の箇所で接合されている。これら複数の箇所
は、矩形状の内壁構造64の4つのコーナー部を含んで
いる。より詳細に言えば、4つのコーナー接続部91、
92、93、94は、矩形状の内壁構造64の上記4つ
のコーナー部から円筒形の周壁42まで半径方向外方に
伸長している。一対の補強壁96、98が、第1及び第
2の内壁71、73から円筒形の周壁42まで半径方向
外方に伸長している。上記補強壁96、98は、第1及
び第2の内壁71、73に直交していて、直径方向にお
いて対向する箇所において円筒形の周壁42と交差して
いる。この構造において、ラックガイド30は、複数の
減量空所(重量を減少させる空所)100を有してい
る。これら減量空所100は、矩形状の内壁構造64と
円筒形の周壁42との間で半径方向に位置し、且つ、コ
ーナー接続部91−94及び補強壁96、98の隣接す
る各対の間で円周方向に位置している。減量空所100
は、バネ隔室62と同様に、それぞれの開口端からラッ
クガイド30の他端部46の凹型の端部壁52まで軸方
向に伸長する深さを有している。
【0013】本発明のこの好ましい実施例のラックガイ
ド30は、成型プラスチック材料の連続体から成る一体
部品である。任意の強化充填材を含む上記プラスチック
材料は、当業界で周知の適宜な組成を含むことができ
る。例えば、特に好適なプラスチック材料は、ライナイ
ト545(Rynite 545)の如きガラス充填さ
れたポリエステル、あるいは、テフロンの如き選択的に
使用される改質剤を有する同様な材料である。いずれに
しても、矩形状の内壁構造64、コーナー接続部91−
94、及び、補強壁96、98は、減量空所100と共
に、少量の材料による大きな構造剛性、すなわち、高い
性能対重量比を与える。少量の材料を用いることによ
り、収縮の少ない迅速な成形サイクル時間が可能とな
る。
【0014】図6は、図5と同様な断面図であって、本
発明の第2の実施例を備えた別のラックガイド120を
示している。このラックガイド120は、上述のラック
ガイド30の対応する部品と実質的に同様な部品を備え
ている。その状況は、2つの異なるラックガイド12
0、30の部品に関して同様な参照符号を使用すること
によって、示されている。ラックガイド120は、この
ラックガイド120が上記ラックガイド30よりもかな
り長いという点において、上記ラックガイド30とは異
なっている。従って、ラックガイド120は、これも上
記ハウジング12の円筒部分32とは同様に異なってい
る円筒部分を有するステアリングギア・ハウジングに使
用されるように構成されている。
【0015】本発明によれば、ラックガイド120の増
大された長さは、図6に示すように長さLを有する長手
方向に伸長する部分122によって与えられる。従っ
て、ラックガイド120は、ラックガイド30のリブ8
6(図5)よりも軸方向の寸法が大きな複数のリブ12
6を有している。しかしながら、バネ当接面128から
バネ室130の開口端までの距離は、ラックガイド30
の対応する距離と同じである。この構成は、上記バネ3
6と同じ寸法を有するバネと共にラックガイド120を
使用することを可能にする。また、種々の接続部分、及
び、リブ126の半径方向外方に位置するラックガイド
120の壁部分は総て、上記ラックガイド30の対応す
る部分よりも長い。バネ室62、及び、ラックガイド1
20の減量空所100の深さも、同様に大きい。従っ
て、本発明に従って構成されたラックガイドの長さは、
ラックガイドの性能対重量比を大幅に変えることなく、
増大させることができる。
【0016】本発明に関する上記説明から、当業者は、
種々の改善例、変形例及び変更例を考えることができよ
う。当業者の通常の技術範囲に入るそのような改善例、
変形例及び変更例は、請求の範囲によって保護されるべ
きものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を備えたラックガイドを
含む装置の部分断面図である。
【図2】図1のラックガイドの一方の端部を主に示す斜
視図である。
【図3】図1のラックガイドの他方の端部を主に示す斜
視図である。
【図4】図1のラックガイドの端面図である。
【図5】図4の線5−5に沿って取った断面図である。
【図6】本発明の第2の実施例を備えたラックガイドを
示す図5と同様な断面図である。
【符号の説明】
10 ラックピニオン型のステアリングギア 12 ステアリングギアのハウジング 14 ラック 16 ピニオン 30、120 ラックガイド 36 バネ 42 ラックガイドの周壁 44 ハウジングの内側面 52 ラックガイドの端部壁 62 バネ隔室 64 内壁構造 91、92、93、94 コーナー接続部 96、98 補強壁 100 減量空所
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−70962(JP,U) 実開 平2−65676(JP,U) 実開 平2−117968(JP,U) 実開 平2−65674(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 3/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラックピニオン型のステアリングギアの
    ハウジングの中で用いるラックガイド(30)であっ
    て、 周壁(42)、端部壁(52)及び内壁構造(64)を
    有した、成形プラスチック材料の連続体から成る一体部
    品である、円筒形の部品を備えており、 前記周壁は、前記ハウジングの円筒形の内側面(44)
    に対応する円筒形の輪郭を有しており、 前記端部壁は、前記ラックが該ラックの軸線(17)に
    沿って摺動できるように該ラックと係合する形状のガイ
    ド面(54)を有しており、 前記内壁構造は、前記ラックの軸線の両側において前記
    端部壁と接合し、かつ該ラックの軸線に平行に直線的に
    延びる一対の内壁(71,73)及びそれに直交する方
    向に延びる一対の内壁(72,74)を含んだ矩形の形
    状を有し、 さらに前記ラックの軸線に平行に延びる対の内壁(7
    1,73)はラックガイドの軸線(31)から等しい距
    離で互いに隔てられており、 さらに一対の補強壁(96,98)が直径方向に互いに
    対向する箇所で前記ラックの軸線に平行に延びる対の内
    壁(71,73)に直交する方向に該内壁から前記周壁
    (42)まで延びている ことを特徴とするラックガイ
    ド。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のラックガイドにおい
    て、前記内壁(71,72,73、74)は、ばね(3
    6)を収容する矩形の隔室(62)を形成していること
    特徴とするラックガイド。
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